CN217215085U - 超宽带高精度全频段导航天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种超宽带高精度全频段导航天线，包括反射板、合路电路、射频接头以及两个正交的宽带偶极子；所述宽带偶极子包括基板和两个对称的预设形状的平面振子臂，所述两个平面振子臂对称的设于基板的上下两面；所述两个宽带偶极子的基板互相交叉，形成十字交叉偶极子；所述两个宽带偶极子的电缆馈线穿过反射板，与两路输出的90度宽带移相网络连接；所述射频接头有两个，分别与两路输出90度宽带移相网络的输出端相连。本实用新型通过将平面振子臂设计成特定形状，以及设计十字交叉臂之间的渐变缝隙，使天线的输入阻抗在1.1‑2.6GHz频率范围内和在50欧附近变化不大；本实用新型展宽了带宽，避免了多余的巴伦设计。

Description

超宽带高精度全频段导航天线

技术领域

本实用新型涉及导航天线技术领域，尤其涉及一种超宽带高精度全频段导航天线。

背景技术

全球卫星导航系统是指能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统，其原理是卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差，称为伪距，为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差，伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。随着全球一体化的发展，卫星导航系统在航空、汽车导航、通信、测绘、娱乐等各个领域均有应用。

目前，全球有四大卫星定位系统：美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的全球导航卫星系统(GLONASS )、欧洲航天局的伽利略卫星定位系统和中国的北斗导航卫星定位系统。

由于各导航系统的工作频段差别较大，而且在很多情况下需要使用多种导航系统，考虑到全球多个卫星导航系统的卫星导航信号均集中于L频段(1164-1610MHz)的现象,着眼于未来将S频段(2483.5-2500MHz)用于下行RNSS导航的可能性，所以需要发明一款支持所有导航系统的导航天线（工作频段1.1GHz~2.6GHz的圆极化天线）。目前的市场上的导航天线无法支持上述要求。

目前市场上的导航天线通常采用贴片天线设计，带宽很窄，通常不到5%，只能支持窄带频段，不支持宽带频段（在宽带频段上使用时增益急剧降低）。即使使用多个单元集成，每个单元的带宽也很窄，不满足宽带要求。

要支持所有导航系统的频段，需要天线的工作频段：1.1GHz~2.6GHz，且要求在上述工作频段内，天线的轴比<3dB,增益>6dBi。如果采用贴片天线设计，是无法实现上述要求的。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种超宽带高精度全频段导航天线，以支持所有导航系统的频段。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种超宽带高精度全频段导航天线，包括反射板、合路电路、射频接头以及两个正交的宽带偶极子；合路电路集成于反射板上，合路电路包括两路输出的90度宽带移相网络；所述宽带偶极子包括基板和两个对称的预设形状的平面振子臂，所述两个平面振子臂对称的设于基板的上下两面；所述宽带偶极子采用电缆馈电，电缆的内芯和外导体分别焊接上下两面的平面振子臂；所述两个宽带偶极子设于反射板上，所述两个宽带偶极子的基板互相交叉，形成十字交叉偶极子；所述两个宽带偶极子的电缆馈线穿过反射板，与两路输出的90度宽带移相网络连接；所述射频接头有两个，分别与两路输出90度宽带移相网络的输出端相连。

进一步地，所述两个宽带偶极子通过一塑料支撑柱固定于反射板上。

进一步地，所述基板采用FR4板材。

本实用新型的有益效果为：本实用新型采用两个正交的宽带偶极子天线方案，通过将平面振子臂设计成特定形状，以及设计十字交叉臂之间的渐变缝隙，使天线的输入阻抗在1.1-2.6GHz频率范围内和在50欧附近变化不大；本实用新型展宽了带宽，避免了多余的巴伦设计。

附图说明

图1是本实用新型实施例的超宽带高精度全频段导航天线的主视图。

图2是本实用新型实施例的超宽带高精度全频段导航天线的侧视图。

图3是本实用新型实施例的超宽带高精度全频段导航天线的立体图。

附图标号说明

反射板1，宽带偶极子2，电缆3。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

请参照图1～图3，本实用新型实施例的超宽带高精度全频段导航天线包括反射板、合路电路、射频接头以及两个正交的宽带偶极子。

合路电路集成于反射板上，合路电路包括两路输出的90度宽带移相网络。具体实施时，90度宽带移相网络可用90度宽带贴片电桥元器件代替。

宽带偶极子包括基板和两个对称的预设形状的平面振子臂，所述两个平面振子臂对称的印制在基板的上下两面。优选地，基板为2mm厚的FR4板材，FR4板材具有重量轻，抗震动能力强的优点。本实用新型通过将平面振子臂设计成特定形状，以及设计十字交叉臂之间的渐变缝隙，使天线的输入阻抗在1.1-2.6GHz频率范围内在50欧附近变化不大，实现宽带匹配。

宽带偶极子采用电缆馈电，电缆的内芯和外导体通过FR4板材上的非金属化过孔分别焊接上下两面的平面振子臂。两个宽带偶极子设于反射板上，所述两个宽带偶极子的基板互相交叉，形成十字交叉偶极子。宽带偶极子通过固定到在反射板上的塑料支撑柱固定，形成十字交叉偶极子。

两个宽带偶极子的电缆馈线穿过反射板，与两路输出的90度宽带移相网络连接，所述两个正交的宽带偶极子通过两路输出90度宽带移相网络后可同时实现天线的右旋和左旋圆极化收发性能。

射频接头有两个，分别与两路输出90度宽带移相网络的输出端相连，分别提供右旋圆极化收发功能和左旋圆极化收发功能。

优选地，反射板留有多个安装通孔，通过螺钉紧固提高天线的抗震动冲击能力。

本实用新型的十字交叉的宽带偶极子天线也支持作为LTE天线全频段的圆极化天线。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (3)

1.一种超宽带高精度全频段导航天线，其特征在于，包括反射板、合路电路、射频接头以及两个正交的宽带偶极子；合路电路集成于反射板上，合路电路包括两路输出的90度宽带移相网络；所述宽带偶极子包括基板和两个对称的预设形状的平面振子臂，所述两个平面振子臂对称的设于基板的上下两面；所述宽带偶极子采用电缆馈电，电缆的内芯和外导体分别焊接上下两面的平面振子臂；所述两个宽带偶极子设于反射板上，所述两个宽带偶极子的基板互相交叉，形成十字交叉偶极子；所述两个宽带偶极子的电缆馈线穿过反射板，与两路输出的90度宽带移相网络连接；所述射频接头有两个，分别与两路输出90度宽带移相网络的输出端相连。

2.如权利要求1所述的超宽带高精度全频段导航天线，其特征在于，所述两个宽带偶极子通过一塑料支撑柱固定于反射板上。

3.如权利要求1所述的超宽带高精度全频段导航天线，其特征在于，所述基板采用FR4板材。

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