CN116845540B - 一种低剖面小型化高增益双频gnss天线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及GNSS天线技术领域，且公开了一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，包括高频天线机制和低频天线机制，所述高频天线机制外围设置有低频天线机制，且所述高频天线机制外边线和低频天线机制内边线之间设置有切角隔离膜。该低剖面小型化高增益双频GNSS天线，通过设置有多个第一介质板和第二介质板，巧妙的设计成共面形式，天线内层作为高频天线部分，产生GPS L1波段谐振，外层作为低频部分，产生GPS L5波段，内外层之间通过切角隔离膜进行耦合缝隙调谐，实现圆极化，通过给内外层走线切角产生微扰，实现简并模分离，从而使得体积远小于目前市场上同类型产品，重量也远低于同类产品，在实际应用中有较大优势。
Description
技术领域
本发明涉及GNSS天线技术领域，具体为一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线。
背景技术
随着北斗卫星组网成功，卫星导航正在加速融入到人们生活中，尤其是汽车产业智能化时代的到来，智能驾驶甚至是无人驾驶作为未来经济增长的巨大产业，无论是技术以及市场都有巨大的成长空间，而所有的这些都离不开高精度定位导航天线。高精度导航天线至少覆盖双频段，比如说覆盖GPS L1波段和GPS L5波段，目前市场上双频段GNSS天线大多采用叠层结构，尺寸比较大，重量也比较重，实际使用时会存在诸多问题，尺寸太大不利于天线与产品的共型设计，重量太重会导致产品有重量超标以及跌落不过的风险，如中国专利网站公开的CN116031616A,具有高增益天线组阵密集化优点，该装置虽然能够对二维相控阵阵列天线可实现高增益的二维±20°波束扫描，适用于飞行器侧面或移动通信基站等需要小型化，高增益天线的平台，但是该天线无法巧妙的将高频和低频巧妙的设计成双频共面形式的形式，因此，提出一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，用于解决上述背景中提到的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，具备双频共面形式优点，解决了该天线无法巧妙的将高频和低频巧妙的设计成双频共面形式的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，包括高频天线机制和低频天线机制，所述高频天线机制外围设置有低频天线机制，且所述高频天线机制外边线和低频天线机制内边线之间设置有切角隔离膜。
优选的，所述高频天线机制包括多个第一介质板，多个所述第一介质板形状为圆形，且多个所述第一介质板侧面顶部环状排布有圆形阻抗高频匹配块，通过设置有多个第一介质板，第一介质板侧面固定安装有多个圆形阻抗高频匹配块，第一介质板的共面式设计和圆形阻抗高频匹配块的环形排布，从而能够提高自身的安装面积，进而能够缩短GNSS天线本身的重量和长度。
优选的，所述圆形阻抗高频匹配块内部开设有两个凹槽，所述凹槽内固定安装有高频金属振子，多个所述第一介质板通过矩形排布的四个固定长条块固定连接，多个所述第一介质板中间均开设有开口，通过圆形阻抗高频匹配块设置有凹槽，将相应的高频金属振子固定安装在圆形阻抗高频匹配块中的凹槽内，凹槽的侧面与高频金属振子侧面进行固定，增大相互之间的接触面积，能够更好的对相应的高频金属振子进行固定，也方便与相应的圆形阻抗高频匹配块进行相应的连接，从而能够使得产生的高频信号更加稳固，第一介质板之间通过固定长条块固定连接，采用共面形式设计，从而能够缩短自身的长度。
优选的，所述低频天线机制包括多个第二介质板，多个所述第二介质板形状为圆环形，多个所述第二介质板侧面顶部均固定安装有环形排布的圆形阻抗低频匹配块，且多个所述第二介质板依次往上数最后一块侧面底部固定安装有环形排布的圆形阻抗低频匹配块，通过设置有第二介质板，第二介质板侧面固定安装有多个圆形阻抗低频匹配块，能够为圆形阻抗低频匹配块提供有利的连接与支撑，且第二介质板最后一个底部固定安装圆形阻抗低频匹配块，使得整个圆形阻抗低频匹配块能够安装在内部，从而增强自身的保护能力。
优选的，所述圆形阻抗低频匹配块内部开设有槽孔，所述槽孔内固定安装有低频金属振子，所述切角隔离膜侧面固定安装有多个连接卡块，多个所述连接卡块侧面与第二介质板内侧面固定连接，通过圆形阻抗低频匹配块设置有槽孔，低频金属振子能够固定安装在槽孔内部，从而能够与相应的第二介质板和圆形阻抗低频匹配块进行建立相应的连接，从而能够产生稳定的低频信号。
优选的，多个所述第二介质板外侧固定包裹设置有环形保护隔块，通过设置有环形保护隔块，环形保护隔块能够有效的对外围低频金属振子进行一定的防护，同时能够将低频金属振子安装在双频GNSS天线内部，从而能够使得双频GNSS天线产生两种信号互不打扰。
优选的，所述环形保护隔块侧面固定安装有对称排布的槽块，所述槽块内活动安装有螺纹杆，所述螺纹杆穿过槽块外部一端固定安装有旋钮，所述螺纹杆侧面螺纹安装有螺纹块，所述螺纹块侧面固定安装有侧板，所述侧板内部开设有固定孔，通过设置有槽块，转动相应的旋钮，能够使得相应的螺纹杆进行相应的转动，同时能够带动相应的螺纹块沿着螺纹杆的方向进行移动。
优选的，多个所述第一介质板中间的开口处固定安装有长条圆形槽块，所述长条圆形槽块内部开设有阶梯槽孔，所述阶梯槽孔内活动安装有接地杆，所述接地杆顶部一端固定安装有挡块，通过设置有接地杆，接地杆一端固定安装有挡块，能够有效对相应的接地杆进行相应的限位，防止接地杆脱离长条圆形槽块内部的阶梯槽孔。
优选的，所述挡块另一侧固定安装有弹簧，所述弹簧另一端与阶梯槽孔顶部一侧固定连接，通过设置有弹簧，弹簧的一端与相应的挡块进行固定连，从而能够方便对接地杆进行相应的移动。
优选的，所述长条圆形槽块侧面固定安装有十字条，所述十字条另一侧与第一介质板内侧固定连接，所述接地杆另一端与地板侧面固定连接，通过长条圆形槽块侧面固定安装有十字条，能够更加有效的与相应的长条圆形槽块侧面进行固定连接。
优选的，所述地板侧面固定安装有导槽块，所述导槽块内部固定安装有两个导杆，两个所述导杆均安装在侧板内的固定孔中，且两个所述导杆在固定孔内可活动连接，通过设置有导槽块，导槽块内部固定安装有导杆，侧板能够在导杆侧面进行相应的滑动，从而方便进行导向。
与现有技术相比，本发明提供了一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，具备以下有益效果：
1、该低剖面小型化高增益双频GNSS天线，通过设置有多个第一介质板和第二介质板，巧妙的设计成共面形式，天线内层作为高频天线部分，产生GPS L1波段谐振，外层作为低频部分，产生GPS L5波段，内外层之间通过切角隔离膜进行耦合缝隙调谐，实现圆极化，通过给内外层走线切角产生微扰，实现简并模分离，从而使得体积远小于目前市场上同类型产品，重量也远低于同类产品，在实际应用中有较大优势。
2、该低剖面小型化高增益双频GNSS天线，通过设置有接地杆，接地杆一端固定安装有挡块，能够有效对相应的接地杆进行相应的限位，防止接地杆脱离长条圆形槽块内部的阶梯槽孔，转动相应的旋钮，能够使得相应的螺纹杆进行相应的转动，同时能够带动相应的螺纹块沿着螺纹杆的方向进行移动，能够调节相应的双频GNSS天线与地面之间的距离，从而能够减少干扰因素。
3、该低剖面小型化高增益双频GNSS天线，通过设置有环形保护隔块，环形保护隔块能够有效的对外围低频金属振子进行一定的防护，同时能够将低频金属振子安装在双频GNSS天线内部，从而能够使得双频GNSS天线产生两种信号互不打扰，配合切角隔离膜的设置，能够使得相应的天线内层作为高频天线部分，产生GPS L1波段谐振，外层作为低频部分，产生GPS L5波段，通过第二介质板外围固定安装有环形保护隔块23能够将第二介质板中的外围低频金属振子进行保护起来，同时设置有切角隔离膜和环形保护隔块23，能够使得高频天线部分，产生GPS L1波段谐振，外层作为低频部分，产生GPS L5波段，所产生的L1波段和GPS L5波段更加的稳定。
附图说明
图1为本发明结构三维整体安装图；
图2为本发明结构导槽块安装连接结构图；
图3为本发明结构螺纹杆安装连接结构图；
图4为本发明结构槽块整体三维结构图；
图5为本发明结构第二介质板三维安装整体结构图；
图6为本发明结构第二介质板结构连接图；
图7为本发明结构环形保护隔块三维结构图；
图8为本发明结构切角隔离膜三维结构连接图；
图9为本发明结构第一介质板三维结构连接图；
图10为本发明结构图接地杆三维结构连接图。
其中：1、高频天线机制；2、低频天线机制；3、切角隔离膜；11、第一介质板；12、圆形阻抗高频匹配块；13、高频金属振子；14、固定长条块；15、长条圆形槽块；16、接地杆；17、挡块；18、弹簧；21、第二介质板；22、圆形阻抗低频匹配块；23、环形保护隔块；24、低频金属振子；31、连接卡块；41、槽块；42、螺纹杆；43、旋钮；44、螺纹块；45、侧板；51、地板；52、导槽块；53、导杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，包括高频天线机制1和低频天线机制2，高频天线机制1外围设置有低频天线机制2，且高频天线机制1外边线和低频天线机制2内边线之间设置有切角隔离膜3。
通过上述技术方案，通过设置有多个第一介质板11和第二介质板21，巧妙的设计成共面形式，天线内层作为高频天线部分，产生GPS L1波段谐振，外层作为低频部分，产生GPS L5波段，内外层之间通过切角隔离膜3进行耦合缝隙调谐，从而使得体积远小于目前市场上同类型产品，重量也远低于同类产品，在实际应用中有较大优势。
具体的，高频天线机制1包括多个第一介质板11，多个第一介质板11形状为圆形，且多个第一介质板11侧面顶部环状排布有圆形阻抗高频匹配块12。
通过上述技术方案，通过设置有多个第一介质板11，第一介质板11侧面固定安装有多个圆形阻抗高频匹配块12，第一介质板11的共面式设计和圆形阻抗高频匹配块12的环形排布，从而能够提高自身的安装面积，进而能够缩短GNSS天线本身的重量和长度。
具体的，圆形阻抗高频匹配块12内部开设有两个凹槽，凹槽内固定安装有高频金属振子13，多个第一介质板11通过矩形排布的四个固定长条块14固定连接，多个第一介质板11中间均开设有开口。
通过上述技术方案，通过圆形阻抗高频匹配块12设置有凹槽，将相应的高频金属振子13固定安装在圆形阻抗高频匹配块12中的凹槽内，凹槽的侧面与高频金属振子13侧面进行固定，增大相互之间的接触面积，能够更好的对相应的高频金属振子13进行固定，也方便与相应的圆形阻抗高频匹配块12进行相应的连接，从而能够使得产生的高频信号更加稳固，第一介质板之间通过固定长条块14固定连接，采用共面形式设计，从而能够缩短自身的长度。
具体的，低频天线机制2包括多个第二介质板21，多个第二介质板21形状为圆环形，多个第二介质板21侧面顶部均固定安装有环形排布的圆形阻抗低频匹配块22，且多个第二介质板21依次往上数最后一块侧面底部固定安装有环形排布的圆形阻抗低频匹配块22。
通过上述技术方案，通过设置有第二介质板21，第二介质板21侧面固定安装有多个圆形阻抗低频匹配块22，能够为圆形阻抗低频匹配块22提供有利的连接与支撑，且第二介质板21最后一个底部固定安装圆形阻抗低频匹配块22，使得整个圆形阻抗低频匹配块22能够安装在内部，从而增强自身的保护能力。
具体的，圆形阻抗低频匹配块22内部开设有槽孔，槽孔内固定安装有低频金属振子24，切角隔离膜3侧面固定安装有多个连接卡块31，多个连接卡块31侧面与第二介质板21内侧面固定连接。
通过上述技术方案，通过圆形阻抗低频匹配块22设置有槽孔，低频金属振子24能够固定安装在槽孔内部，从而能够与相应的第二介质板21和圆形阻抗低频匹配块22进行建立相应的连接，从而能够产生稳定的低频信号。
具体的，多个第二介质板21外侧固定包裹设置有环形保护隔块23。
通过上述技术方案，通过设置有环形保护隔块23，环形保护隔块23能够有效的对外围低频金属振子24进行一定的防护，同时能够将低频金属振子24安装在双频GNSS天线内部，从而能够使得双频GNSS天线产生两种信号互不打扰。
具体的，环形保护隔块23侧面固定安装有对称排布的槽块41，槽块41内活动安装有螺纹杆42，螺纹杆42穿过槽块41外部一端固定安装有旋钮43，螺纹杆42侧面螺纹安装有螺纹块44，螺纹块44侧面固定安装有侧板45，侧板45内部开设有固定孔。
通过上述技术方案，通过设置有槽块41，转动相应的旋钮43，能够使得相应的螺纹杆42进行相应的转动，同时能够带动相应的螺纹块44沿着螺纹杆42的方向进行移动。
具体的，多个第一介质板11中间的开口处固定安装有长条圆形槽块15，长条圆形槽块15内部开设有阶梯槽孔，阶梯槽孔内活动安装有接地杆16，接地杆16顶部一端固定安装有挡块17。
通过上述技术方案，通过设置有接地杆16，接地杆16一端固定安装有挡块17，能够有效对相应的接地杆16进行相应的限位，防止接地杆16脱离长条圆形槽块15内部的阶梯槽孔。
具体的，挡块17另一侧固定安装有弹簧18，弹簧18另一端与阶梯槽孔顶部一侧固定连接。
通过上述技术方案，通过设置有弹簧18，弹簧18的一端与相应的挡块17进行固定连，从而能够方便对接地杆16进行相应的移动。
具体的，长条圆形槽块15侧面固定安装有十字条，十字条另一侧与第一介质板11内侧固定连接，接地杆16另一端与地板51侧面固定连接。
通过上述技术方案，通过长条圆形槽块15侧面固定安装有十字条，能够更加有效的与相应的长条圆形槽块15侧面进行固定连接。
具体的，地板51侧面固定安装有导槽块52，导槽块52内部固定安装有两个导杆53，两个导杆53均安装在侧板45内的固定孔中，且两个导杆53在固定孔内可活动连接。
通过上述技术方案，通过设置有导槽块52，导槽块52内部固定安装有导杆53，侧板45能够在导杆53侧面进行相应的滑动，从而方便进行导向。
在使用时，将相应的多个第一介质板11和多个第二介质板21侧面固定安装上相应的圆形阻抗高频匹配块12和圆形阻抗低频匹配块22，并且通过固定长条块14将相应的多个第一介质板11进行固定连接，在第一介质板11固定安装有切角隔离膜3，内外层之间通过切角隔离膜3进行耦合缝隙调谐，实现圆极化，通过给内外层走线切角产生微扰，实现简并模分离，从而使得体积远小于目前市场上同类型产品，重量也远低于同类产品，在实际应用中有较大优势，在将多个第二介质板21固定安装在切角隔离膜3侧面上的连接卡块31上，巧妙的设计成共面形式，天线内层作为高频天线部分，产生GPS L1波段谐振，外层作为低频部分，产生GPS L5波段，通过第二介质板21外围固定安装有环形保护隔块23能够将第二介质板21中的外围低频金属振子24进行保护起来，同时设置有切角隔离膜3和环形保护隔块23，能够使得高频天线部分，产生GPS L1波段谐振，外层作为低频部分，产生GPS L5波段，所产生的L1波段和GPS L5波段更加的稳定，通过设置有接地杆16，接地杆16一端固定安装有挡块17，能够有效对相应的接地杆16进行相应的限位，防止接地杆16脱离长条圆形槽块15内部的阶梯槽孔，转动相应的旋钮43，能够使得相应的螺纹杆42进行相应的转动，同时能够带动相应的螺纹块44沿着螺纹杆42的方向进行移动，能够调节相应的双频GNSS天线与地面之间的距离，从而能够减少干扰因素，有利于提升双频GNSS天线竞争市场。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，包括高频天线机制(1)和低频天线机制(2)，其特征在于：所述高频天线机制(1)外围设置有低频天线机制(2)，且所述高频天线机制(1)外边线和低频天线机制(2)内边线之间设置有切角隔离膜(3)；
所述高频天线机制(1)包括多个第一介质板(11)，多个所述第一介质板(11)形状为圆形，且多个所述第一介质板(11)侧面顶部环状排布有圆形阻抗高频匹配块(12)；
所述低频天线机制(2)包括多个第二介质板(21)，多个所述第二介质板(21)形状为圆环形，多个所述第二介质板(21)侧面顶部均固定安装有环形排布的圆形阻抗低频匹配块(22)，且多个所述第二介质板(21)依次往上数最后一块侧面底部固定安装有环形排布的圆形阻抗低频匹配块(22)，多个所述第二介质板(21)外侧固定包裹设置有环形保护隔块(23)，所述环形保护隔块(23)侧面固定安装有对称排布的槽块(41)，所述槽块(41)内活动安装有螺纹杆(42)，所述螺纹杆(42)穿过槽块(41)外部一端固定安装有旋钮(43)，所述螺纹杆(42)侧面螺纹安装有螺纹块(44)，所述螺纹块(44)侧面固定安装有侧板(45)，所述侧板(45)内部开设有固定孔。
2.根据权利要求1所述的一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，其特征在于：所述圆形阻抗高频匹配块(12)内部开设有两个凹槽，所述凹槽内固定安装有高频金属振子(13)，多个所述第一介质板(11)通过矩形排布的四个固定长条块(14)固定连接，多个所述第一介质板(11)中间均开设有开口。
3.根据权利要求1所述的一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，其特征在于：所述圆形阻抗低频匹配块(22)内部开设有槽孔，所述槽孔内固定安装有低频金属振子(24)，所述切角隔离膜(3)侧面固定安装有多个连接卡块(31)，多个所述连接卡块(31)侧面与第二介质板(21)内侧面固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，其特征在于：多个所述第一介质板(11)中间的开口处固定安装有长条圆形槽块(15)，所述长条圆形槽块(15)内部开设有阶梯槽孔，所述阶梯槽孔内活动安装有接地杆(16)，所述接地杆(16)顶部一端固定安装有挡块(17)。
5.根据权利要求4所述的一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，其特征在于：所述挡块(17)另一侧固定安装有弹簧(18)，所述弹簧(18)另一端与阶梯槽孔顶部一侧固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种低剖面小型化高增益双频GNSS天线，其特征在于：所述长条圆形槽块(15)侧面固定安装有十字条，所述十字条另一侧与第一介质板(11)内侧固定连接，接地杆(16)另一端与地板(51)侧面固定连接，地板(51)侧面固定安装有导槽块(52)，所述导槽块(52)内部固定安装有两个导杆(53)，两个所述导杆(53)均安装在侧板(45)内的固定孔中，且两个所述导杆(53)在固定孔内可活动连接。
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