[實用新型]多模高精度衛星導航天線

有效

• 申請號: 201220177998.9
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN202503106U
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 翟玉濤
• 申請（專利權）人: 湖南航天電子科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q5/01
• 代理公司: 長沙丁卯專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 黃子平

技術領域

本實用新型涉及衛星導航天線，具體為一種全球衛星導航系統（GNSS）天線。

背景技術

目前正在運行或部分運行的全球定位系統有美國的GPS，俄羅斯的GLONASS，歐盟的Galileo以及中國的北斗系統。根據各系統所使用的工作頻率，可大致區分GNSS的高低兩個工作頻段，即1559-1610MHz與1164-1300MHz，且每一定位系統的高低工作頻率分別處在所述高低兩個頻段中的不同區間。

導航天線作為衛星導航系統的前端核心元件，影響信號接收的因素主要有接收定位系統工作頻率的帶寬、波束范圍及圓極化性能，其帶寬能同時覆蓋多個定位系統高低兩個頻段中的工作頻率的即所謂多模式導航天線。

目前應用的導航天線主要有螺旋天線、縫隙螺旋天線和雙頻貼片天線。螺旋天線為寬帶天線，能覆蓋GNSS頻段，但由于需要一個四分之一波長的反射腔，因此天線整體笨重，體積較大，占用空間較大，結構相對復雜，制造成本較高；而縫隙螺旋天線也有同樣的問題。

現有雙頻貼片天線，其結構包括位于上部的高頻諧振貼片和位于中部的低頻諧振貼片，以及位于下部的接地貼片，還包括位于接地貼片和低頻諧振貼片中間部位通孔內的饋電探針，饋電探針的上端與高頻諧振貼片連接，饋電探針的下端與具有寬帶移相功分器的電路板電路連接，所述各構件之間均設有絕緣介質層，所述高頻諧振貼片外形尺寸小于低頻諧振貼片外形尺寸，高頻諧振貼片位于低頻諧振貼片的平面范圍內，且處于同一中心軸線，所述高頻諧振貼片和低頻諧振貼片分別諧振于定位系統的高低兩個頻段之內。現有的雙頻貼片天線具有結構簡單、制造成本較低、體積較小、占用空間小等特點；但由于現有的雙頻貼片天線的饋電探針上端與高頻諧振貼片連接，引入了較強的電感，導致匹配帶寬比較窄，因此不能同時覆蓋GNSS的所有頻段。

實用新型內容

針對現有雙頻貼片天線存在的不足，本實用新型的目的是提供一種可同時覆蓋全球衛星導航系統（GNSS）所有頻段的多模高精度衛星導航天線。

實現本實用新型目的的技術方案，基于對現有雙頻貼片天線進行改進，參見圖1，包括：

上部諧振貼片1；

中部諧振貼片2，所述上部諧振貼片1與中部諧振貼片2處于同一中心軸線；

下部的接地貼片3；

至少設有兩件饋電探針4，且沿圓周均布，饋電探針4分別位于接地貼片3和中部諧振貼片2中間部位的通孔內，并與上部諧振貼片1和中部諧振貼片2處于同一中心軸線，饋電探針4下端與具有寬帶移相功分器的電路板5電路連接；

改進的內容包括：

所述饋電探針4上端設置貼片6，貼片6位于上部諧振貼片1與中部諧振貼片2之間，并位于上部諧振貼片1和中部諧振貼片2的平面范圍內，貼片6的作用是可引入更多電容，所引入的電容可以抵消饋電探針本身的電感，可有效擴展高低兩個頻段的帶寬；

所述接地貼片3、中部諧振貼片2、上部諧振貼片1、饋電探針4及其貼片6各構件之間均設有絕緣介質層7，即絕緣介質層7將所述各構件隔開而不接觸，絕緣介質層7對所述各構件形成支撐定位而構成整體。

進一步的是：

所述上部諧振貼片1為高頻諧振貼片，中部諧振貼片2為低頻諧振貼片，或者是上部諧振貼片1為低頻諧振貼片，中部諧振貼片2為高頻諧振貼片；所述高頻諧振貼片外形尺寸小于低頻諧振貼片外形尺寸，高頻諧振貼片位于低頻諧振貼片的平面范圍之內，所述高頻諧振貼片和低頻諧振貼片分別諧振于定位系統的高低兩個頻段之內。

與現有技術比，本實用新型具有的技術效果是：

1、由于饋電探針4上端設有可引入更多電容的貼片6，貼片6且位于上部諧振貼片1與中部諧振貼片2之間，貼片6與上部諧振貼片1和中部諧振貼片1不接觸，可同時與高頻諧振貼片和低頻諧振貼片實現電容性耦合饋電，由于貼片6所引入的電容可以抵消饋電探針本身的電感，因此，有效擴展了高低兩個頻段的帶寬，使之帶寬能夠覆蓋GNSS系統的所有頻段。

2、由于饋電探針4上端設有可引入更多電容的貼片6，并通過電路板5內的寬帶移相器等單元的作用，一方面可以擴展天線的圓極化帶寬，另一方面避免天線的相位中心隨頻率發生偏移，可提高定位精度。

本實用新型具有的其他技術效果將在具體實施方式中進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型方案的結構示意圖，并確定為摘要附圖；

圖2為圖1中的A-A視圖，其絕緣介質層7未示出；

圖3為電路板5的電路原理圖；