CN209357913U - 一种高精度双频天线 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高精度双频天线，包括天线介质体、PCB基板、螺旋辐射体和馈电点，其中，所述PCB基板的顶端安装有所述天线介质体，所述天线介质体的圆周外侧包覆有四组所述螺旋辐射体，并且，所述螺旋辐射体由两两相互耦合的第一螺旋臂和第二螺旋臂构成，所述PCB基板的圆周外侧十字交叉开设有四组与所述螺旋辐射体底端相连接的所述馈电点，所述馈电点的一侧安装有短路点，并且，所述短路点接地。本实用新型的有益效果为：采用四组螺旋辐射体由两两第一螺旋臂和第二螺旋臂相互耦合构成的天线，很大程度上节约了天线体积和成本，而且天线波瓣宽度更宽，收星质量更高。

Description

一种高精度双频天线
技术领域
本实用新型涉及移动通信领域，具体来说，涉及一种高精度双频天线。
背景技术
过去5年，一颗又一颗火箭划破苍穹，将北斗卫星送上太空，这标志着我国距离“2020年前后北斗将最终完成全球组网，形成全球覆盖的能力”的目标更进一步。随着北斗卫星“上天”，北斗产业也正加速“落地”。
依托移动通信、汽车制造和互联网三大产业，北斗系统已经实现了跨越式发展。中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其介绍，目前北斗系统已形成包括基础产品、应用终端、运行服务等较为完整的北斗产业体系。卫星导航具有广泛的产业关联度和工具开拓型功能特征，是改造一系列传统产业的利器，是各行各业实现转型的重要途径。
现有的高精度天线大多是采用微带天线形式，天线的体积比较大，波瓣宽度比较窄，天线采用复合介质板形式，成本较高。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种高精度双频天线，本实用新型采用四臂螺旋天线，很大程度上节约了天线体积和成本，而且天线波瓣宽度更宽，收星质量更高，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：
一种高精度双频天线，包括天线介质体、PCB(印制电路板)基板、螺旋辐射体和馈电点，其中，所述PCB基板的顶端安装有所述天线介质体，所述天线介质体的圆周外侧包覆有四组所述螺旋辐射体，并且，所述螺旋辐射体由两两相互耦合的第一螺旋臂和第二螺旋臂构成，所述PCB基板的圆周外侧十字交叉开设有四组与所述螺旋辐射体底端相连接的所述馈电点，所述馈电点的一侧安装有短路点，并且，所述短路点接地。
进一步的，两两所述螺旋辐射体的起始高度和末端高度分别均相同，两两所述螺旋辐射体之间的间距相等。
进一步的，两两所述第一螺旋臂的起始高度和末端高度分别均相同，两两所述第二螺旋臂之间的间距相等，所述第一螺旋臂为激励低频，所述第二螺旋臂为激励高频。
进一步的，所述第一螺旋臂和所述第二螺旋臂的臂长均为四分之一波长，并且，所述第一螺旋臂和所述第二螺旋臂的末端均为开路。
进一步的，每组所述螺旋辐射体激励的幅度相等，并且，所述激励的相位依次为0°、90°、180°、270°。
进一步的，所述天线介质体为FPC(柔性电路板)材质的圆柱体结构，并且，四组所述螺旋辐射体分别均镭雕在所述圆柱体表面。
本实用新型的有益效果为：与现有的高精度天线大多是采用微带天线形式，天线的体积比较大，波瓣宽度比较窄，天线采用复合介质板形式，成本较高。本方案采用四组螺旋辐射体由两两第一螺旋臂和第二螺旋臂相互耦合构成的天线，很大程度上节约了天线体积和成本，而且天线波瓣宽度更宽，收星质量更高；
另一方面，相对于微带天线，对低仰角卫星信号的接收更加灵敏，可以满足无人机、手持式、可穿戴式等高精度导航、定位终端模块的应用需求，以及不同环境下的多姿态灵活信号接收。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本实用新型实施例的一种高精度双频天线的结构示意图；
图2是根据本实用新型实施例的一种高精度双频天线的PCB基板的结构示意图；
图3是根据本实用新型实施例的一种高精度双频天线的低频辐射图；
图4是根据本实用新型实施例的一种高精度双频天线的高频辐射图。
图中：
1、天线介质体；2、PCB基板；3、螺旋辐射体；301、第一螺旋臂；302、第二螺旋臂；4、馈电点；5、短路点。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本实用新型的实施例，提供了一种高精度双频天线。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1-2所示，根据本实用新型实施例的高精度双频天线，包括天线介质体1、PCB基板2、螺旋辐射体3和馈电点4，其中，所述PCB基板2的顶端安装有所述天线介质体1，所述天线介质体1的圆周外侧包覆有四组所述螺旋辐射体3，并且，所述螺旋辐射体3由两两相互耦合的第一螺旋臂301和第二螺旋臂302构成，实现了天线的高效率辐射，相比普通的微带天线，很大程度上降低了天线尺寸，所述PCB基板2的圆周外侧十字交叉开设有四组与所述螺旋辐射体3底端相连接的所述馈电点4，所述馈电点4的一侧安装有短路点5，并且，所述短路点5接地。
借助于上述技术方案，采用四组螺旋辐射体3由两两第一螺旋臂301和第二螺旋臂302相互耦合构成的天线，很大程度上节约了天线体积和成本，而且天线波瓣宽度更宽，收星质量更高；相对于微带天线，对低仰角卫星信号的接收更加灵敏，可以满足无人机、手持式、可穿戴式等高精度导航、定位终端模块的应用需求，以及不同环境下的多姿态灵活信号接收。
在一个实施例中，对于上述螺旋辐射体3来说，两两所述螺旋辐射体3的起始高度和末端高度分别均相同，两两所述螺旋辐射体3之间的间距相等。
在一个实施例中，对于上述第一螺旋臂301和第二螺旋臂302来说，两两所述第一螺旋臂301的起始高度和末端高度分别均相同，两两所述第二螺旋臂302之间的间距相等，所述第一螺旋臂301为激励低频，所述第二螺旋臂302为激励高频。
在一个实施例中，对于上述第一螺旋臂301和第二螺旋臂302来说，来说，所述第一螺旋臂301和所述第二螺旋臂302的臂长均为四分之一波长，并且，所述第一螺旋臂301和所述第二螺旋臂302的末端均为开路，从而使得方向图波瓣宽度比较宽。
在一个实施例中，对于上述螺旋辐射体3来说，每组所述螺旋辐射体3激励的幅度相等，并且，所述激励的相位依次为0°、90°、180°、270°。
在一个实施例中，对于上述天线介质体1来说，所述天线介质体1为FPC材质的圆柱体结构，并且，四组所述螺旋辐射体3分别均镭雕在所述圆柱体表面。
实际仿真中，天线介质体1的外径为20mm，高度为40mm，厚度为1mm，PCB基板2的直径为22mm，高度为0.8mm的FR4板子；第一螺旋臂301高度为40mm，斜率为51°，臂宽为2mm，第二螺旋臂302高度为32mm，斜率为51°，臂宽为2mm，第一螺旋臂301和第二螺旋臂302之间的间距为6mm，短路点和馈电点4之间的间距为2.46mm,增益高低频顶点增益都可以在5dB以上，且正负45°低仰角增益也均在2.5dB以上(低频增益辐射方向图为图3，高频增益辐射方向图为图4)，完全满足高精度天线性能指标。
综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，与现有的高精度天线大多是采用微带天线形式，天线的体积比较大，波瓣宽度比较窄，天线采用复合介质板形式，成本较高。本方案采用四组螺旋辐射体3由两两第一螺旋臂301和第二螺旋臂302相互耦合构成的天线，很大程度上节约了天线体积和成本，而且天线波瓣宽度更宽，收星质量更高；
另一方面，相对于微带天线，对低仰角卫星信号的接收更加灵敏，可以满足无人机、手持式、可穿戴式等高精度导航、定位终端模块的应用需求，以及不同环境下的多姿态灵活信号接收。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高精度双频天线，其特征在于，包括天线介质体(1)、PCB基板(2)、螺旋辐射体(3)和馈电点(4)，其中，所述PCB基板(2)的顶端安装有所述天线介质体(1)，所述天线介质体(1)的圆周外侧包覆有四组所述螺旋辐射体(3)，并且，所述螺旋辐射体(3)由两两相互耦合的第一螺旋臂(301)和第二螺旋臂(302)构成，所述PCB基板(2)的圆周外侧十字交叉开设有四组与所述螺旋辐射体(3)底端相连接的所述馈电点(4)，所述馈电点(4)的一侧安装有短路点(5)，并且，所述短路点(5)接地。
2.根据权利要求1所述的一种高精度双频天线，其特征在于，两两所述螺旋辐射体(3)的起始高度和末端高度分别均相同，两两所述螺旋辐射体(3)之间的间距相等。
3.根据权利要求2所述的一种高精度双频天线，其特征在于，两两所述第一螺旋臂(301)的起始高度和末端高度分别均相同，两两所述第二螺旋臂(302)之间的间距相等，所述第一螺旋臂(301)为激励低频，所述第二螺旋臂(302)为激励高频。
4.根据权利要求3所述的一种高精度双频天线，其特征在于，所述第一螺旋臂(301)和所述第二螺旋臂(302)的臂长均为四分之一波长，并且，所述第一螺旋臂(301)和所述第二螺旋臂(302)的末端均为开路。
5.根据权利要求1所述的一种高精度双频天线，其特征在于，每组所述螺旋辐射体(3)激励的幅度相等，并且，所述激励的相位依次为0°、90°、180°、270°。
6.根据权利要求1所述的一种高精度双频天线，其特征在于，所述天线介质体(1)为FPC材质的圆柱体结构，并且，四组所述螺旋辐射体(3)分别均镭雕在所述圆柱体表面。
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