CN202363587U - 用于接收gps、glonass和北斗二代等多频段的卫星微带接收天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于接收GPS、GLONASS和北斗二代等多频段的卫星微带接收天线。包括上层微带天线、下层微带天线、底层接地贴片和置于底层的馈电网络印刷电路板。所述上层微带天线由上层贴片和天线介质板构成，采用长40mm、宽40mm的，以介电常数为9-10的陶瓷为介质的矩形天线，所述下层微带天线由下层贴片和天线介质板构成，采用长50mm、宽50mm的，以介电常数为3的聚四氟乙烯为介质的矩形天线，所述上层微带天线、下层微带天线、底层接地贴片通过多根馈针的方式与馈电网络印刷电路板连接。本实用新型所述的三星多频微带接收天线，作为可以涵盖GPS L1、GLONASS L1和北斗二代B1、B3的多星多频宽带天线。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种接收天线，特别涉及一种用于接收GPS L1、GLONASS L1和北斗二代B1、B3频段的宽频带卫星定位微带接收天线。
背景技术：
众所周知，现有的双频微带天线作为测量型天线，通常只能接收来自GPS(Global Positioning System全球定位系统)L1频段信号和来自GLONASS(Global Navigation Satellite System全球导航卫星系统)L1频段的信号或两个以上相邻频段的信号，如GPS系统的L1频段、GLONASS系统的L1频段和中国北斗二代系统导航频段等。
随着多模卫星导航、定位技术的发展，需要多系统同时提供导航、定位服务，因此，在实际使用中用户可以根据需要自行选择接受所需要的卫星信号，天线的性能直接关系到最终测量精度的高低，天线相位中心的变化和多径效应是影响精度最主要的误差来源，天线低仰角增益影响接收机的灵敏度。目前使用的导航接受天线中，其频率覆盖范围、辐射波束宽度等很难同时达到实用要求。
天线的相位中心与其几何中心在理论上应保持一致。然而，天线的相位中心实际上是随信号输入的强度和方向不同而变化的，即观测时相位中心的瞬时位置(一般称相位中心)与理论上的相位中心将不一致，这种偏差称为天线相位中心位置偏差。这种偏差的影响可达数毫米至数厘米，所以如何减少天线相位中心位置偏差是天线设计中的一个重要问题。普通的天线都是只有一个馈电点，此种天线的相位中心稳定性差，抗多径能力差。
实用新型内容：
鉴于上述技术问题，本实用新型提供了一种用于接收GPS L1、GLONASSL1和北斗二代B1、B3频段的宽频带卫星定位微带接收天线。这种天线设计为多个馈源接受RF信号，通过馈源的优化排列，使得接受多个频段信号的物理相位和电气相位中心能够同轴，使接收信号的偏差几乎为0，达到抑制多径干扰信号的目的，同时，由于多频段信号具有稳定的同一个相位中心，因此，采用该天线还具备较好的相位中心稳定性的特点。这种天线可以接收来自GPS的L1、GLONASS L1以及来自北斗二代的B1、B3频段的信号。同时这种天线结构相对简单，接收精度很高。
本实用新型的具体技术方案如下：
用于接收GPS、GLONASS和北斗二代等多频段的卫星微带接收天线，包括上层微带天线、下层微带天线、底层接地贴片和置于底层的馈电网络印刷电路板；所述上层微带天线由上层贴片和天线介质板构成，采用长40mm、宽40mm的，以介电常数为9-10的陶瓷为介质的矩形天线，所述下层微带天线由下层贴片和天线介质板构成，采用长50mm、宽50mm的，以介电常数为3的聚四氟乙烯为介质的矩形天线，所述上层微带天线、下层微带天线、底层接地贴片通过多根馈针的方式与馈电网络印刷电路板连接；
所述印刷电路板上的馈电网络包括第一电桥耦合器、第二电桥耦合器、第三电桥耦合器、第一滤波器、第二滤波器、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器；所述上层微带天线的两个馈点的信号经所述第一电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第三电桥耦合器；所述下层微带天线的两个馈点的信号经所述第二电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第三电桥耦合器；由所述第三电桥耦合器将所述第一电桥耦合器和所述第二电桥耦合器输入的两路信号合成后依次经所述第一滤波器滤波、所述第一低噪声放大器放大、所述第二滤波器滤波、所述第二低噪声放大器放大后输入到射频信号接受装置。
上述方案中，所述印刷电路板底部还设有一信号输出端口。
上述方案中，所述上层微带天线和所述下层微带天线的四边边缘分别设置有距形长城线。
上述方案中，所述印刷电路板为长54mm、宽54mm的矩形印刷电路板。
本实用新型所述的微带接收天线，作为可以涵盖GPS L1、GLONASS L1和北斗二代B1、B3频段的多频多星宽频天线，可广泛应用于大地测绘、海洋测量、航道测量、疏竣测量、地震监测、桥梁变形监控、山体滑坡监测、码头集装箱作业等场合。
附图说明：
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
图1为本实用新型实施例的总体结构示意图；
图2a为本实用新型实施例的上层微带天线结构示意图；
图2b为本实用新型实施例的下层微带天线结构示意图；
图3为本实用新型实施例的馈电网络印刷电路板的电路原理框图。
具体实施方式：
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1、图2a和图2b所示，本实用新型所述的卫星微带接收天线，整体的物理结构包括上层微带天线10、下层微带天线20、底层接地贴片30和置于底层的馈电网络印刷电路板40。上层微带天线10、下层微带天线20、底层接地贴片30通过多根馈针50的方式与馈电网络印刷电路板40连接。另外，印刷电路板底部还设有一信号输出端口60。
其中，上层微带天线由上层贴片11和天线介质板12构成，采用长40mm、宽40mm的，以介电常数为9-10的陶瓷为介质的矩形天线，下层微带天线由下层贴片21和天线介质板22构成，采用长50mm、宽50mm的，以介电常数为3的聚四氟乙烯为介质的矩形天线。并且上层微带天线10和所述下层微带天线20的四边边缘分别设置有距形长城线(13、23)。
如图3所示，印刷电路板上的馈电网络包括第一电桥耦合器、第二电桥耦合器、第三电桥耦合器、第一滤波器、第二滤波器、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器。上层微带天线的两个馈点14(a、b)的信号经第一电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第三电桥耦合器。下层微带天线的两个馈点24(c、d)的信号经第二电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第三电桥耦合器；由第三电桥耦合器将第一电桥耦合器和第二电桥耦合器输入的两路信号合成后依次经第一滤波器滤波、第一低噪声放大器放大、第二滤波器滤波、第二低噪声放大器放大后输入到射频信号接受装置。
根据上述方案，本实用新型的微带天线可以接收来自GPS的L1频段、GLONASS L1频段和北斗二代B1、B3频段的信号，同时也可以避免天线相位中心的移动，通过稳定多频微带天线接收的两个频段信号的相位中心，从而可以降低多频微带天线的信号误差，提高多频微带天线信号接收的精度。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.用于接收GPS、GLONASS和北斗二代等多频段的卫星微带接收天线，包括上层微带天线、下层微带天线、底层接地贴片和置于底层的馈电网络印刷电路板；其特征在于，
所述上层微带天线由上层贴片和天线介质板构成，采用长40mm、宽40mm的，以介电常数为9-10的陶瓷为介质的矩形天线，所述下层微带天线由下层贴片和天线介质板构成，采用长50mm、宽50mm的，以介电常数为3的聚四氟乙烯为介质的矩形天线，所述上层微带天线、下层微带天线、底层接地贴片通过多根馈针的方式与馈电网络印刷电路板连接；
所述印刷电路板上的馈电网络包括第一电桥耦合器、第二电桥耦合器、第三电桥耦合器、第一滤波器、第二滤波器、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器；所述上层微带天线的两个馈点的信号经所述第一电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第三电桥耦合器；所述下层微带天线的两个馈点的信号经所述第二电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第三电桥耦合器；由所述第三电桥耦合器将所述第一电桥耦合器和所述第二电桥耦合器输入的两路信号合成后依次经所述第一滤波器滤波、所述第一低噪声放大器放大、所述第二滤波器滤波、所述第二低噪声放大器放大后输入到射频信号接受装置。
2.根据权利要求1的接收天线，其特征在于，所述印刷电路板底部还设有一信号输出端口。
3.根据权利要求1或2的接收天线，其特征在于，所述上层微带天线和所述下层微带天线的四边边缘分别设置有距形长城线。
4.根据权利要求1或2的接收天线，其特征在于，所述印刷电路板为长54mm、宽54mm的矩形印刷电路板。
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