CN204333257U - 全频段收发一体化天线 - Google Patents

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吴文平
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Abstract

本实用新型公开了一种全频段收发一体化天线，用于北斗卫星导航系统，包括4层中心重合的微带天线单元，从下至上依次为第1层接收天线单元、第2层接收天线单元、第3层接收天线单元以及第4层发射天线单元。本实用新型实现了北斗一代、二代天线的兼容与收发合并。

Description

全频段收发一体化天线
技术领域
本实用新型涉及卫星天线领域，尤其涉及一种用于北斗导航系统的全频段收发一体化天线。
背景技术
北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统；是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信能力，该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，产生显著的经济效益和社会效益。因此北斗一代、二代全频段收发一体化天线的设计非常必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是，提供一种全频段收发一体化天线，以改善现有北斗卫星导航系统天线收发分体、频段单一的问题。
本实用新型公开了一种全频段收发一体化天线，用于北斗卫星导航系统，包括4层中心重合的微带天线单元，从下至上依次为用于接收B2、B3频段信号的第1层接收天线单元、用于接收B1频段信号的第2层接收天线单元、用于接收S频段信号的第3层接收天线单元以及用于发射L频段信号的第4层发射天线单元。
优选地，上述第1层接收天线单元为同轴四馈针馈电的微带天线，且设置有金属化中心过孔及金属化过孔，上述金属化过孔的位置与第2层接收天线单元的馈针位置相对应。
优选地，上述第2层接收天线单元为同轴四馈针馈电的微带天线，且设置有金属化中心过孔。
优选地，上述第3层接收天线单元为同轴馈电微带天线，馈针个数为1个、2个或4个，且设置有金属化中心过孔；上述第3层接收天线单元的介质基板与第2层接收天线单元相邻的面上设置有凹槽，本层天线的移相网络设置在上述凹槽内。
优选地，上述第4层发射天线单元为同轴馈电微带天线，馈针个数为1个、2个或4个，上述第4层发射天线单元的介质基板与第3层接收天线单元相邻的面上设置有凹槽，本层天线的移相网络设置在上述凹槽内。
优选地，上述第3层接收天线单元介质基板上的凹槽的深度大于本层天线移相网络中最高元件的高度，且中心与本层天线中心重合。
优选地，上述第4层发射天线单元介质基板上的凹槽的深度大于本层天线移相网络中最高元件的高度，且中心与本层天线中心重合。
本实用新型采用四层微带天线的叠层结构，实现了北斗一代、二代天线的兼容与收发合并；本实用新型采用同轴馈针馈电，不仅增加了天线的带宽，减小了天线的相位中心偏差，增大了天线的相位稳定度，同时使得天线的圆极化更好。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型所述全频段收发一体化天线示意图；
图2是第1层接收天线单元优选实施例示意图；
图3是第2层接收天线单元优选实施例示意图；
图4是第3层接收天线单元优选实施例示意图；
图5是第4层发射天线单元优选实施例示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，是本实用新型所述全频段收发一体化天线示意图；包括4层中心重合的微带天线单元，从下至上依次为用于接收B2、B3频段信号的第1层接收天线单元10、用于接收B1频段信号的第2层接收天线单元20、用于接收S频段信号的第3层接收天线单元30以及用于发射L频段信号的第4层发射天线单元40。
本实用新型采用S频段天线在下层，L频段天线在上层的结构，增大了B1频段天线与L频段天线之间的隔离度，减少相互之间的干扰。
如图2所示，是第1层接收天线单元优选实施例示意图；图中，11为介质基板，12为辐射体，13为金属化过孔，14为金属化中心过孔，15为馈针，本层天线的移相网络位于介质基板11下面的PCB上，图中未示出；本实施例采用四馈针馈电的圆形微带天线，辐射体12的边缘具有4个凸块，且相邻两个凸块的中心与圆心连线均垂直；4个金属化过孔13供第2层接收天线单元的馈针穿过；金属化中心过孔14供第3、4层微带天线单元的引线穿过。
如图3所示，是第2层接收天线单元优选实施例示意图；图中，21为介质基板，22为辐射体，23为金属化中心过孔，24为馈针，本层天线的移相网络位于第1层接收天线单元10的介质基板11下面的PCB上；本实施例采用四馈针馈电的圆形微带天线，辐射体22的边缘具有4个凸块，且相邻两个凸块的中心与圆心连线均垂直；金属化中心过孔23供第3、4层微带天线单元的引线穿过。
如图4所示，是第3层接收天线单元优选实施例示意图；图中，31为介质基板，32为辐射体，33为金属化中心过孔，34为位于介质基板31与第2层接收天线单元20相邻的面的凹槽(故图中用虚线示意)；凹槽34用来放置本层天线的移相网络(图中未示出)，深度大于本层天线移相网络中最高元件的高度，其中心与本层天线的中心重合；35为馈针。本实施例采用四馈针馈电的圆形微带天线，在其他实施例中，还可以采用1个或2个馈针的同轴馈电微带天线，辐射体32的边缘具有4个凸块，且相邻两个凸块的中心与圆心连线均垂直；金属化中心过孔33供第4层发射天线单元的引线穿过。
如图5所示，是第4层发射天线单元优选实施例示意图；图中，41为介质基板，42为辐射体，43为位于介质基板41背面的凹槽(故图中用虚线示意)；凹槽43用来放置本层天线的移相网络(图中未示出)，深度大于本层天线移相网络中最高元件的高度，其中心与本层天线的中心重合；44为馈针。本实施例采用双馈针馈电的圆形微带天线，在其他实施例中，还可以采用1个或4个馈针的同轴馈电微带天线。
每层天线单元的馈电在各自的移相网络合路，第3层接收天线单元通过金属化中心过孔23、13引线到天线底部，与有源电路相连接；第4层发射天线单元通过金属化中心过孔33、23、13引线到天线底部，与有源电路相连接。
在其他实施例中，每层天线单元还可以根据实际需要选择其他形状及大小，此处不再一一列举。
上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种全频段收发一体化天线，用于北斗卫星导航系统，其特征在于，所述天线包括4层中心重合的微带天线单元，从下至上依次为第1层接收天线单元、第2层接收天线单元、第3层接收天线单元以及第4层发射天线单元。
2.如权利要求1所述的全频段收发一体化天线，其特征在于，所述第1层发射天线单元为同轴四馈针馈电的微带天线，且设置有金属化中心过孔及金属化过孔，所述金属化过孔的位置与第2层接收天线单元的馈针位置相对应。
3.如权利要求1所述的全频段收发一体化天线，其特征在于，所述第2层发射天线单元为同轴四馈针馈电的微带天线，且设置有金属化中心过孔。
4.如权利要求1所述的全频段收发一体化天线，其特征在于，所述第3层发射天线单元为同轴馈电微带天线，馈针个数为1个、2个或4个，且设置有金属化中心过孔；所述第3层发射天线单元的介质基板与第2层接收天线单元相邻的面上设置有凹槽，本层天线的移相网络设置在所述凹槽内。
5.如权利要求1所述的全频段收发一体化天线，其特征在于，所述第4层发射天线单元为同轴馈电微带天线，馈针个数为1个、2个或4个；所述第4层发射天线单元的介质基板与第3层接收天线单元相邻的面上设置有凹槽，本层天线的移相网络设置在所述凹槽内。
6.如权利要求4所述的全频段收发一体化天线，其特征在于，所述第3层接收天线单元介质基板上的凹槽的深度大于本层天线移相网络中最高元件的高度，且中心与本层天线中心重合。
7.如权利要求5所述的全频段收发一体化天线，其特征在于，所述第4层发射天线单元介质基板上的凹槽的深度大于本层天线移相网络中最高元件的高度，且中心与本层天线中心重合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106848526A (zh) * 2016-12-19 2017-06-13 北京遥测技术研究所 一种全导航系统便携式经济型高精度导航天线
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WO2023123708A1 (zh) * 2021-12-31 2023-07-06 上海海积信息科技股份有限公司 一种北斗导航通信天线

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