CN220209268U - 一种应用于车载的vhf频段双频卫星通信天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于无线通信技术领域，特别涉及一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线，包括有第一基板、第一交叉板、第一接地基板、第二交叉板和第二接地基板等。本实用新型设计的天线材料选用常见FR4基板，并且高频的接地基板和低频的辐射基板是共用的，满足了低成本的这一特点；同时天线的低仰角不圆度值比较小，即是各个方向的收星能力差不多，这样天线的性能也具有比较好的稳定性；本实用新型的结构总体按原点对称；天线结构不仅结构简单，而且制造成本低；并且保证天线能保持定向辐射性能，适合应用于卫星通信系统终端设备中。
Description
技术领域
本实用新型属于无线通信技术领域，特别涉及一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线。
背景技术
卫星通信是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是：通信范围大；只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内，从任何两点之间都可进行通信；不易受陆地灾害的影响(可靠性高)；只要设置地球站电路即可开通(开通电路迅速)；同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信(多址特点)；电路设置非常灵活，可随时分散过于集中的话务量；同一信道可用于不同方向或不同区间(多址联接)。
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)是日常生活中必不可少的通信系统，它运行在地球表面为用户提供实时准确的导航、测速和授时服务。目前，全球导航卫星系统由GPS、格洛纳斯、伽利略和中国北斗四个卫星导航系统构成。
自从天线系统被引入到汽车电子行业开始，车载天线成为了人们研究的热点。由于车载天线受车体空间、介质、位置等环境的影响，车载天线的发展方向主要有以下几个方面：
(1)小型化、低成本。受空间的约束；要求天线的尺寸在保证较好性能的情况下尽可能的小。
(2)高性能，方向性好；考虑天线辐射对人体的影响，这就要求天线在较小的辐射功率条件下有更好的性能和更好的方向性。
现有技术中的车载天线还无法做到发展方向中的优点两者兼容的状况。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的就是为了克服现有技术的不足，且满足上述的提出的需求而提供一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线，设计的天线材料选用常见FR4基板，并且高频的接地基板和低频的辐射基板是共用的，满足了低成本的这一特点；同时天线的低仰角不圆度值比较小，即是各个方向的收星能力差不多，这样天线的性能也具有比较好的稳定性。
(二)技术方案
本实用新型通过如下技术方案实现：本实用新型提出了一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线，包括有第一基板、第一交叉板、第一接地基板、第二交叉板和第二接地基板；
第一基板与第一接地基板之间通过第一铜柱、第二铜柱、第三铜柱、第四铜柱连接；
第一基板与第一接地基板之间连接有第一交叉板；
第一基板、第一接地基板、第一铜柱、第二铜柱、第三铜柱、第四铜柱和第一交叉板组成为高频天线；
第二接地基板与第一接地基板之间通过第五铜柱、第六铜柱、第七铜柱、第八铜柱连接；
第二接地基板与第一接地基板之间连接有第二交叉板；
第二接地基板、第一接地基板、第五铜柱、第六铜柱、第七铜柱、第八铜柱、第二交叉板组成为低频天线；
第一接地基板与第二接地基板的面积大小相同；
第一基板面积小于第一接地基板、第二接地基板的面积。
进一步的，所述高频天线的频率为280MHz；所述低频天线的频率为240MHz。
进一步的，第一基板、第一接地基板、第二接地基板、第一交叉板与第二交叉板均为PCBFR4板。
进一步的，第一基板、第一交叉板为高频辐射基板；第一接地基板为高频辐射、低频辐射一体基板；第二接地基板和第二交叉板为低频辐射基板。
进一步的，第一基板尺寸为150mm×150mm×0.8m；第一接地基板、第二接地基板尺寸均为200mm×200mm×0.8mm。
进一步的，所述第一铜柱、第二铜柱、第三铜柱、第四铜柱均为M3*25+6mm的六角铜柱；所述第五铜柱、第六铜柱、第七铜柱、第八铜柱为M3*35+6mm的六角铜柱。
进一步的，所述第一交叉板、第二交叉板厚度均为1.2mm；所述第一交叉板高25mm长环直径为190mm；第二交叉板高35mm长环直径为245mm。
(三)有益效果
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
本实用新型设计的天线材料选用常见FR4基板，并且高频的接地基板和低频的辐射基板是共用的，满足了低成本的这一特点；同时天线的低仰角不圆度值比较小，即是各个方向的收星能力差不多，这样天线的性能也具有比较好的稳定性；本实用新型的结构总体按原点对称；天线结构不仅结构简单，而且制造成本低；并且保证天线能保持定向辐射性能，适合应用于卫星通信系统终端设备中。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型的立体图。
图2为本实用新型的正视图。
图3为本实用新型的俯视图。
图4为本实用新型实施例提供的天线低频(240MHz)的S11曲线图。
图5为为本实用新型实施例提供的天线高频(280MHz)的S11曲线图。
图6为本实用新型实施例提供的天线低频(240MHz)各仰角增益图。
图7为本实用新型实施例提供的天线高频(280MHz))各仰角增益图。
附图中的标记为：1-第一基板，2-第一交叉板，3-第一接地基板，4-第一铜柱，5-第二铜柱，6-第三铜柱，7-第四铜柱，8-第二交叉板，9-第二接地基板，10-第五铜柱，11-第六铜柱，12-第七铜柱，13-第八铜柱。
具体实施方式
本技术方案中：
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1-图3所示，一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线，包括有第一基板、第一交叉板、第一接地基板、第二交叉板和第二接地基板；
第一基板与第一接地基板之间通过第一铜柱、第二铜柱、第三铜柱、第四铜柱连接；
第一基板与第一接地基板之间连接有第一交叉板；
第一基板、第一接地基板、第一铜柱、第二铜柱、第三铜柱、第四铜柱和第一交叉板组成为高频天线；
第二接地基板与第一接地基板之间通过第五铜柱、第六铜柱、第七铜柱、第八铜柱连接；
第二接地基板与第一接地基板之间连接有第二交叉板；
第二接地基板、第一接地基板、第五铜柱、第六铜柱、第七铜柱、第八铜柱、第二交叉板组成为低频天线；
第一接地基板与第二接地基板的面积大小相同；
第一基板面积小于第一接地基板、第二接地基板的面积；
其中，所述高频天线的频率为280MHz；所述低频天线的频率为240MHz；
其中，第一基板、第一接地基板、第二接地基板、第一交叉板与第二交叉板均为PCBFR4板；
其中，第一基板、第一交叉板为高频辐射基板；第一接地基板为高频辐射、低频辐射一体基板；第二接地基板和第二交叉板为低频辐射基板；
其中，第一基板尺寸为150mm×150mm×0.8m；第一接地基板、第二接地基板尺寸均为200mm×200mm×0.8mm；
其中，所述第一铜柱、第二铜柱、第三铜柱、第四铜柱均为M3*25+6mm的六角铜柱；所述第五铜柱、第六铜柱、第七铜柱、第八铜柱为M3*35+6mm的六角铜柱；
其中，所述第一交叉板、第二交叉板厚度均为1.2mm；所述第一交叉板高25mm长环直径为190mm；第二交叉板高35mm长环直径为245mm。
所述第一基板、第一接地基板、第二接地基板、第一交叉板与第二交叉板之间的连接，采用4个PIFA天线，通过控制4个PIFA天线的相位差，从而实现所需的圆极化
本实用新型设计的天线材料选用常见FR4基板，并且高频的接地基板和低频的辐射基板是共用的，满足了低成本的这一特点；同时天线的低仰角不圆度值比较小，即是各个方向的收星能力差不多，这样天线的性能也具有比较好的稳定性(如图4-7所示，所述的天线采用馈电网络的馈电方式，天线低频(240MHz)为发射，极化方式为右旋圆极化，仰角90°增益为3.6dBi，仰角30°最大值0.42dBi，最小值0.15dBi。天线高频(280MHz)为接收，极化方式为左旋圆极化，仰角90°增益为1.1dB，仰角30°最大值-1.5dB，最小值-1.8dB)；本实用新型的结构总体按原点对称；天线结构不仅结构简单，而且制造成本低；并且保证天线能保持定向辐射性能，适合应用于卫星通信系统终端设备中。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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。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。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (7)
1.一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线，其特征在于：
包括有第一基板、第一交叉板、第一接地基板、第二交叉板和第二接地基板；
第一基板与第一接地基板之间通过第一铜柱、第二铜柱、第三铜柱、第四铜柱连接；
第一基板与第一接地基板之间连接有第一交叉板；
第一基板、第一接地基板、第一铜柱、第二铜柱、第三铜柱、第四铜柱和第一交叉板组成为高频天线；
第二接地基板与第一接地基板之间通过第五铜柱、第六铜柱、第七铜柱、第八铜柱连接；
第二接地基板与第一接地基板之间连接有第二交叉板；
第二接地基板、第一接地基板、第五铜柱、第六铜柱、第七铜柱、第八铜柱、第二交叉板组成为低频天线；
第一接地基板与第二接地基板的面积大小相同；
第一基板面积小于第一接地基板、第二接地基板的面积。
2.根据权利要求1所述的一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线，其特征在于：所述高频天线的频率为280MHz；所述低频天线的频率为240MHz。
3.根据权利要求1所述的一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线，其特征在于：第一基板、第一接地基板、第二接地基板、第一交叉板与第二交叉板均为PCBFR4板。
4.根据权利要求1所述的一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线，其特征在于：第一基板、第一交叉板为高频辐射基板；第一接地基板为高频辐射、低频辐射一体基板；第二接地基板和第二交叉板为低频辐射基板。
5.根据权利要求1所述的一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线，其特征在于：第一基板尺寸为150mm×150mm×0.8m；第一接地基板、第二接地基板尺寸均为200mm×200mm×0.8mm。
6.根据权利要求1所述的一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线，其特征在于：所述第一铜柱、第二铜柱、第三铜柱、第四铜柱均为M3*25+6mm的六角铜柱；所述第五铜柱、第六铜柱、第七铜柱、第八铜柱为M3*35+6mm的六角铜柱。
7.根据权利要求1所述的一种应用于车载的VHF频段双频卫星通信天线，其特征在于：所述第一交叉板、第二交叉板厚度均为1.2mm；所述第一交叉板高25mm长环直径为190mm；第二交叉板高35mm长环直径为245mm。
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