CN201741802U - 一种宽频gnss接收天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽频GNSS接收天线，该接收天线由一个高频连接器与一五端口网络连接，网络四个输入端口分别连接到四个主接收单元馈电部分上，每个主接收单元附近各有一个寄生接收单元，高频连接器安装在盒体下表面上，五端口网络和接收单元均固定在一个安装法兰上、下两表面上，五端口网络放置在盒体内部，外罩固定在法兰上。本实用新型接收天线可以接收包含GPS导航卫星导航信号、GLANOSS卫星导航信号、GELILLIO卫星导航信号、BD-2卫星导航信号信号，接收信号频率覆盖1.15GHz-1.65GHz。

Description

一种宽频GNSS接收天线

技术领域

本实用新型涉及无线电通信设备，尤其是一种用于接收包含GPS导航卫星导航信号、GLANOSS卫星导航信号、GALILEO卫星导航信号、BD-2卫星导航信号在内的宽频接收天线。

背景技术

随着卫星导航技术应用越来越广泛，导航星座也将由原来单一的GPS卫星导航星座发展为GLANOSS导航星座、GALILEO导航星座和BD-2导航星座等多种导航星座同时提供导航服务，因此，在实际使用中用户可以根据需要自行选择接收所需要的导航星座信号，进行解算服务。

为了提高数据来源的可靠性、保密性和抗干扰性，用户可以同时接收几个导航星座的导航信号，供接收机或进行单独解算，结果相互冗余，或进行混合解算，提高数据的准确性。

因此，为了满足用户同时接收多个星座的导航信号，要求导航接收天线具有宽频接收性能，频率覆盖范围应达到1.15GHz～1.65GHz，带宽约为40％。目前使用的导航接收天线中，其频率覆盖范围、辐射波束宽度等很难达同时达到使用要求。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，为了实现GNSS接收天线的宽频、辐射宽角度覆盖，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种宽频GNSS接收天线。利用本实用新型的宽频GNSS接收天线，可以满足同时在大范围内接收多星座导航信号。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种宽频GNSS接收天线，该接收天线包括：

一个用于五端口馈电的网络；

上述五端口网络为四合一网络，其中四个输入端口分别与四个主接收单元的馈电部分连接，另一个输出端口与高频连接器的内芯连接；

上述五端口网络加工在介电常数为9.6的介质材料上，由三个二合一功率合成网络组合而成，两个二合一功率合成网络输入、输出端口的相位差为90°，一个二合一功率合成网络输入、输出端口的相位差为180°，整个网络的四个输入端口到输出端口保证相位差分别为0°、90°、180°、270°，以保证圆极化信号接收要求及相位相对稳定性的要求；

上述五端口网络安装在法兰盒体上盖下表面，并放置在盒体内，四个输入端口分别与四个主接收单元通过一个探针经介质材料、法兰上的过孔连接，四个主接收单元和四个寄生接收单元固定在法兰的上表面上；

上述四个主接收单元与四个寄生接收单元由一个外罩保护，外罩通过螺钉固定在法兰上。

优选地，本实用新型上述宽频GNSS接收天线中，主接收单元为倒F型天线，四个寄生接收单元采用倒L型天线，均通过螺钉固定在法兰的上表面上。

优选地，本实用新型上述宽频GNSS接收天线中，所述的主接收单元的馈电部分均匀分布在半径为R1的圆周上，倒F天线的尾部指向圆心，四个倒L型寄生接收单元分别与倒F型主接收单元平行排布，并且均匀分布在半径为R2的圆周上；半径为R1和R2的圆周为同心圆周，且R2＞R1。

优选地，本实用新型上述宽频GNSS接收天线中，所述的高频连接器的电接口为SMA或TNC型的高频插头。

相对于现有技术，本实用新型之宽频GNSS接收天线具有一个用于将四路输入信号合成一路输出信号的四合一五端口网络；且上述五端口网络的输出端口与高频连接器的内芯连接，高频连接器固定在盒体的下表面，五端口网络的四个输入端口分别与四个倒F形接收元的馈电部分连接，五端口网络与四个接收元分别固定在法兰的下表面和上表面上，网络放置在盒体内，盒体与法兰通过螺钉连接在一起；另外，上述四个接收元附近各有一个寄生接收单元，该单元为倒L形，分别与倒F形接收单元平行排列，倒F形接收元与倒L形寄生接收单元一起，共同作用接收频率覆盖1.15GHz～1.65Ghz导航星座信号。

相对于现有技术，本实用新型之宽频GNSS接收天线，结构紧凑、简单，可靠性高，并且天线的波束覆盖广，频段覆盖宽，非常适合用来接收多星座导航信号。

附图说明

图1是本实用新型GNSS接收天线的正面视图。

图2为本实用新型GNSS接收天线的侧面视图。

其中：1为高频连接器；2为五端口网络；3、4、5、6为主接收单元；7、8、9、10为寄生接收单元；11为盒体；12为法兰；13为外罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本实用新型。这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型记载的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。

如图1-2所示，本实用新型一较佳实施例提供的宽频GNSS接收天线包括高频连接器1、五端口网络2、主接收单元3、4、5、6，寄生接收单元7、8、9、10，盒体11、法兰12和外罩13，其配置连接关系描述如下：

用于将四路信号合成一路信号的五端口网络2的输出端口与高频连接器1的内芯连接，高频连接器1与盒体11下表面固定在一起；

五端口网络2固定在法兰12的下表面，并放置在盒体11内，盒体11与法兰12用螺钉固定；

五端口网络2的四个输入端口分别与固定在法兰12上表面的四个主接收单元3、4、5、6的馈电部分连接，两者之间通过一个探针经微带板、法兰上的过孔焊接在一起；

主接收单元3、4、5、6为倒F形天线，固定在法兰12的上表面，在法兰12的上表面，每个主接收单元附近固定一个寄生接收单元，寄生接收单元为倒L形天线，与主接收单元平行排列；四个倒F形主接收单元3、4、5、6馈电部分的位置分布在一个半径R1的圆周上，四个倒L形的寄生接收单元7、8、9、10分布在一个半径为R2的圆周上，两圆为同心圆，且圆半径R2＞R1，四个倒F形主接收单元3、4、5、6的尾部均指向圆心圆的圆心；

盒体11与法兰12通过螺钉连接在一起，罩盖13通过螺钉与法兰12固定在一起，用以保护整个天线。

本实施例中，高频连接器1的电接口可以是SMA或TNC型的高频插头。天线是结构件产品，通过调整倒F形主接收单元的臂长L1、高度H1、馈电点的位置、倒L形寄生接收单元的臂长L2、高度L2以及主接收单元与寄生接收单元的相对位置，就可以达到宽频带接收性能；而四合一五端口网络将四个接收单元接收的信号通过给每路信号不同的相差合成一个信号，一方面形成信号的圆极化接收，同时也大大地展宽了接收天线的波束宽度。

由上所述，本实用新型之GNSS接收天线为振子组合天线，为了达到宽频接收，天线采用寄生单元设计，为了达到圆极化、宽波束接收，采用网络移相将四个线极化天线接收的信号合成一路信号的方法，并对四个接收单元采用旋转对称布局的方式。通过设计倒F形主接收单元的臂长L1、高度H1、馈电点的位置、倒L形寄生接收单元的臂长L2、高度L2以及主接收单元与寄生接收单元的相对位置，就可以使天线接收1.15GHz～1.65GHz包括GPS导航卫星导航信号、GLANOSS卫星导航信号、GALILEO卫星导航信号和BD-2卫星导航信号在内的宽频信号，天线尺寸不超过

因此本实用新型取得了天线接收频带宽、波束覆盖广、安装轮廓低、结构紧凑牢固等有益效果。

Claims (4)

1.一种宽频GNSS接收天线，其特征在于，该接收天线包括：

一个用于五端口馈电的网络；

上述五端口网络为四合一网络，其中四个输入端口分别与四个主接收单元(3、4、5、6)的馈电部分连接，另一个输出端口与高频连接器(1)的内芯连接；

上述五端口网络(2)加工在介电常数为9.6的介质材料上，由三个二合一功率合成网络组合而成，两个二合一功率合成网络输入、输出端口的相位差为90°，一个二合一功率合成网络输入、输出端口的相位差为180°，整个网络的四个输入端口到输出端口保证相位差分别为0°、90°、180°、270°；

上述五端口网络安装在法兰(12)盒体上盖下表面，并放置在盒体(11)内，四个输入端口分别与四个主接收单元(3、4、5、6)通过一个探针经介质材料、法兰(12)上的过孔连接，四个主接收单元(3、4、5、6)和四个寄生接收单元(7、8、9、10)固定在法兰(12)的上表面上；

上述四个主接收单元(3、4、5、6)与四个寄生接收单元(7、8、9、10)由外罩(13)保护，外罩(13)通过螺钉固定在法兰(12)上。

2.如权利要求1所述的宽频GNSS接收天线，其特征在于：所述的主接收单元(3、4、5、6)为倒F型天线，四个寄生接收单元(7、8、9、10)采用倒L型天线，均通过螺钉固定在法兰(12)的上表面上。

3.如权利要求2所述的宽频GNSS接收天线，其特征在于：所述的主接收单元(3、4、5、6)的馈电部分均匀分布在半径为R1的圆周上，倒F天线的尾部指向圆心，四个倒L型寄生接收单元(7、8、9、10)分别与倒F型主接收单元(3、4、5、6)平行排布，并且均匀分布在半径为R2的圆周上；半径为R1和R2的圆周为同心圆周，且R2＞R1。

4.如权利要求1所述的宽频GNSS接收天线，其特征在于：所述的高频连接器(1)的电接口为SMA或TNC型的高频插头。

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