CN201364957Y

CN201364957Y - 多频贴片天线装置

Info

Publication number: CN201364957Y
Application number: CN 200920129720
Authority: CN
Inventors: 贾延波
Original assignee: Harxon Corp
Current assignee: Harxon Corp
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2019-01-22

Abstract

本实用新型涉及一种多频贴片天线装置，包括贴片天线装置、PCB板、屏蔽罩及低噪声放大电路，所述贴片天线装置包含贴片天线，其特征在于，所述贴片天线为层叠贴片天线结构，包括一片以上微带介质天线，微带介质天线进一步包括高频基板和若干个贴片；所述高频基板具有第一表面、第二表面及多个过孔；所述多频段馈电探针分别从过孔中穿过；所述贴片分别位于所述高频基板的第一表面与第二表面。本实用新型提高了天线相位中心的稳定度，降低了轴比，同时使得匹配变得更加简单，使得天线变得更加紧凑；本实用新型所述装置能同时接收多路载波，进而消除电离层的干扰，提高测量精度。

Description

多频贴片天线装置

技术领域

本实用新型涉及通信天线领域，尤其涉及测量天线中的多频贴片天线装置。

背景技术

随着卫星导航以及测量技术的不断发展，卫星定位系统也得到了日益广泛的应用。目前，全球已有多个国家建立了自己的卫星定位系统，如中国的北斗系统、美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统以及欧洲的GALILEO系统。随着这些卫星系统的不断成熟及民用化进程的深化，作为卫星定位系统关键技术之一的高性能接收设备测量天线，已成为倍受关注的一个热点技术。

另外，移动通讯系统的发展也带来了天线技术的变革，在第三代移动通讯系统中，无论是CDMA2000系统，还是TDS-CDMA或者WCDMA系统，通信天线往往都成为技术发展的关键要素之一。

无论是卫星定位系统，还是移动通信系统，测量天线性能的优劣都直接影响接收设备的定位精度，进而影响整个系统的工作能力，定位精度越高，可以满足的业务应用范围越广、业务支持能力越强。目前，对于高端定位应用，其精度要求已经达到毫米级，而对于定位精度要求在毫米级的高精度测量天线，单一频段已不能满足要求，如GPS高精度接收天线，必须在接收L1载波的同时接收其L2载波，进而消除电离层的干扰，以期提高精度。在这样的趋势下，为保证接收机更稳定的工作，能同时接收多个卫星系统或通信系统的接收机已成了信号接收系统研究的主要方向，而通信以及测量天线作为接收机的关键部件，自然需要满足更高的要求。

中国专利CN101136503A公开了一种提高低仰角增益的环形卫星导航天线及其制备方法，通过去除基板中间介质技术、地板内缩技术、短路技术，减小了高次模的影响，提高了低仰角增益和频带宽度，可工作于1.559GH/1.561GHz/1.575GHz频带，并且适用于GPS/GALLEO/BD2三个卫星导航系统的导航终端。但是，该专利所述技术只是应用在地段的导航终端或移动终端，其定位精度较差，满足不了高端定位系统及通信系统对天线精度的要求。

高精度卫星定位系统以及高端移动通信系统的载波一般多采用圆极化方式，相应的多频天线一般也都采用螺旋天线、缝隙天线或贴片天线来满足接收圆极化信号的需求。螺旋天线具有较好的圆极化性能及宽频特性，但空间体积较大，不仅不易内置，而且也很难与载体共形。缝隙天线由于导体表面的不连续性，不易实现馈电方式，且很难找到合适的相位中心。相比较而言，贴片天线具有平面化、结构简单、易馈电、占用空间小且易设计加工等优点，近年来被大量应用于各类高端无线通信终端中。

但是如果采用常规的贴片天线设计方式，平板天线的阻抗带宽和圆极化带宽都较窄，低仰角增益也很难满足卫星导航接收机的要求。而若采用目前常见的单馈点微扰方式来设计圆极化天线，虽然能保证增益特性，但由于加工工艺固有的局限性，很难保证轴比的一致性，更重要的是，这种方案不能保证天线相位中心与几何中心的重合，这种技术若在普通导航天线使用，对导航不会产生太大的影响，而若用在高精度的测量领域，则会严重影响到测量精度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种高精度、高稳定性、高增益多频贴片天线装置，以期克服现有技术存在的精度低、稳定性差以及增益不足的缺点。

本实用新型构造的一种多频贴片天线装置，包括贴片天线、PCB板、屏蔽罩及低噪声放大电路，所述贴片天线装置包含贴片天线，其特征在于，所述贴片天线为层叠贴片天线结构，包括一片以上微带介质天线，该微带介质天线的上辐射面为圆形结构、下辐射面为圆形结构。

所述微带介质天线进一步包括高频基板和若干个贴片；所述高频基板具有第一表面、第二表面及多个过孔；所述多频段馈电探针分别从过孔中穿过；所述贴片分别位于所述高频基板的第一表面与第二表面。所述第二表面的贴片尺寸不小于第一表面的贴片尺寸。

所述贴片天线进一步包括上层贴片、上层高频基板、第二层贴片、第三层贴片、下层高频基板、下层贴片；所述上层高频基板与下层高频基板都具有第一与第二表面，所述上层贴片与第二层贴片分别位于上层高频基板的第一与第二表面，下层贴片与第三层贴片分别位于下层高频基板的第二表面与第一表面。

所述PCB板包括底层与顶层两部分，所述底层用来做反射板用，全部缚铜，只留出馈电过孔，所述顶层用来放贴装各类电路。

所述屏蔽罩至少由一个金属腔体组成，其直接与所述PCB板的接地部分连接。

相对于现有技术而言，多层贴片的有效应用，使本实用新型所述装置能同时接收多路载波，进而消除电离层的干扰，提高测量精度。

另外，相对于现有技术而言，本实用新型所述装置在贴片天线下方增加了独特的屏蔽罩，提高了天线的抗干扰的能力，使天线工作更加稳定，测量精度得到进一步的保证；传统方法一般采用金属板做反射面，而本实用新型利用PCB板做反射面，加工简单，便于生产组装，同时也节省成本。

本实用新型所述装置不仅在性能上较之现有技术有着非常明显的优势，而且本实用新型所述装置加工容易，装配简单，一致性好，适合批量生产，产业价值高。

附图说明

图1是本实用新型所述多频贴片天线装置的俯视图。

图2是本实用新型所述多频贴片天线装置的剖视图。

图3是本实用新型所述多频贴片天线装置的底视图。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施方式对本实用新型所述装置做进一步的详细说明。

本实用新型所述的多频贴片天线装置在卫星定位系统和移动通信系统中有着非常广泛的应用，尤其是在涉及具有高精度、零相位中心要求的高端领域，更是有着非常重要的价值。本实用新型所述装置在包括GPS接收机天线、GPS+GLONASS接收天线以及基站天线等设备上，可以非常有效的发挥其性能优势。

图1到图3为本实用新型所述多频贴片天线装置的一个具体实施方案结构图。

如图1和图2所示，所述的多频贴片天线装置包括上层贴片1、四套锁紧螺钉3、上层高频基板5、第二层贴片8、第三层贴片9、下层高频基板4、下层贴片10、PCB板6、四根第一频段馈电探针2、四根第二频段馈电探针7、屏蔽罩11、第一频段馈电网络、第二频段馈电网络及低噪声放大电路。所述上层高频基板5与下层高频基板4都具有第一与第二表面，其中，第一表面为辐射单元主体。所述上层贴片1与第二层贴片8分别位于上层高频基板5的第一与第二表面，下层贴片10与第三层贴片9分别位于下层高频基板4的第二表面与第一表面。所述PCB板分顶层与底层，底层与所述下层贴片10紧密接触，顶层放置所述第一频段馈电网络、第二频段馈电网络及低噪声放大电路，所述屏蔽罩11也与顶层接地部分直接焊接。所述四根第一频段馈电探针2的一端以所述上层贴片1的圆心为中心，均匀对称的分布于所述上层贴片1上，并与所述上层贴片1直接焊接，另一端分别穿过所述上层高频基板5、第二层贴片8、第三层贴片9、下层高频基板4、下层贴片10、PCB板6的过孔，最后与第一频段馈电网络中电桥直接相连。同样所述四根第二频段馈电探针7的一端以所述第三层贴片9的圆心为中心，均匀对称的分布于所述第三层贴片9上，并与第三层贴片9直接焊接。另一端分别穿过所述下层高频基板4、下层贴片10、PCB板6的过孔，最后与所述第二频段馈电网络中电桥的输入端口直接相连。

本实用新型所述多频贴片天线装置由于采用了多频技术，能够同时接收L1/L2载波，进而消除电离层的干扰，提高精度；其次，本实用新型所述多频贴片天线装置采用了贴片天线的方式，抑除带外干扰的同时降低天线与接收设备之间的损耗，提高了抗干扰的能力，进而提高了测量精度。在充分利用贴片天线优点的同时，本实用新型所述多频贴片天线装置采用多馈点双层贴片的特殊结构，进一步提高了设备的精度，而且还具有稳定的相位中心，且能谐振在多个频段，能同时接收多个卫星系统的多个载波频段，实现了多频多星技术的要求。

另外，本实用新型所述多频贴片天线装置采用PCB板作为反射板，简化了天线加工过程，降低了成本。把多路放大电路的合并，降低了成本，减小了功耗。

Claims

1.一种多频贴片天线装置，包括贴片天线装置、PCB板(6)、屏蔽罩(11)及低噪声放大电路，所述贴片天线装置包含贴片天线，其特征在于，所述贴片天线为层叠贴片天线结构，包括一片以上微带介质天线。

2.根据权利要求1所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述微带介质天线的上辐射面为圆形结构。

3.根据权利要求1所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述微带介质天线的下辐射面为圆形结构。

4.根据权利要求1所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述微带介质天线进一步包括高频基板和若干个贴片；所述高频基板具有第一表面、第二表面及多个过孔；所述多频段馈电探针(2、7)分别从过孔中穿过；所述贴片分别位于所述高频基板的第一表面与第二表面。

5.根据权利要求4所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述第二表面的贴片尺寸不小于第一表面的贴片尺寸。

6.根据权利要求3所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述贴片天线进一步包括上层贴片(1)、上层高频基板(5)、第二层贴片(8)、第三层贴片(9)、下层高频基板(4)、下层贴片(10)；所述上层高频基板(5)与下层高频基板(4)都具有第一与第二表面，所述上层贴片(1)与第二层贴片(8)分别位于上层高频基板(5)的第一与第二表面，下层贴片(10)与第三层贴片(9)分别位于下层高频基板(4)的第二表面与第一表面。

7.根据权利要求1或2所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述PCB板(6)包括底层与顶层两部分，所述底层用来做反射板用，全部缚铜，只留出馈电过孔，所述顶层用来放贴装各类电路。

8.根据权利要求1或2所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述屏蔽罩(11)至少由一个金属腔体组成，其直接与所述PCB板(6)的接地部分连接。