[發明專利]多模多頻圓極化衛星定位接收天線

無效

• 申請號: 201310291985.3
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103367916A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 徐良;劉國;張海光;王毅;張輝
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q1/38
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于無線通訊信號接收設備技術領域，涉及一種多模多頻圓極化衛星定位接收天線。

背景技術

傳統的衛星定位接收天線有微帶天線、十字交叉振子天線、四臂螺旋天線等，微帶天線具有體積小、重量輕、低剖面等優點從而應用比較廣泛。然而現有的微帶天線多為單?；蛘瓗Чぷ鳎胀▎屋椛滟N片只能實現一個頻點接收，不能實現多頻點，即只能接收全球定位系統GPS、北斗BD或格洛納斯GLONASS中的一個衛星系統信號，如果實現多頻工作時，需要多個輻射貼片且采用層疊方式，其方向圖不是很理想，因而應用受到一定的限制。

微帶天線實現圓極化可以采用單點饋電、雙點饋電或者多點饋電。而單點饋電一般帶寬較窄，普通的單點饋電網絡的帶寬只有10％左右，寬帶效果難以實現，而多點饋電網絡較為復雜。

另外，現有的微帶天線網絡給輻射單元饋電都采用探針直接饋電，這樣會引入感抗，如果輻射貼片太厚，感抗太大，難以補償，這將使天線的阻抗帶寬縮小，從而不好匹配，同時采用探針直接饋電也增加了工藝上的復雜度，結構尺寸較大，限制了天線的使用。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種多模多頻圓極化衛星定位接收天線，解決現有的衛星微帶接收天線采用單輻射貼片時無法實現多頻點接收、采用單點饋電時網絡帶寬窄以及采用探針直接饋電時天線阻抗帶寬縮小且工藝結構復雜、尺寸大的缺陷。

為了實現發明目的，本發明包括介質板、輻射貼片、饋電網絡和探針，其特征在于：

所述介質板，采用自下而上疊合在一起的第一介質板、第二介質板及第三介質板；第一介質板的頂面設置有底板電極片，第二介質板的頂面設置有兩個饋電電極片，該第二電極片分別與第一組的兩個探針相連，饋電網絡的兩個信號輸出端分別與第一組的兩個探針連接，輻射電極片設置在第三介質板的頂面，通過饋電電極片耦合輻射能量；

所述饋電網絡，設置在第一介質板的底面，該饋電網絡上設置有兩組短路、開路組合的匹配枝節，匹配枝節的短路端與第二組的兩個探針的一端連接，這兩個探針的另一端穿過第一介質板的厚度方向與底板電極片連接。

作為優選，所述的第一介質板和第二介質板采用微帶結構。

作為優選，所述的饋電網絡的信號輸入端通過同軸線纜與外部定位終端的通訊模塊連接，同軸線纜的芯線連接在饋電網絡的信號輸入端上，同軸線纜的外層導體與底板電極片連接。

作為優選，所述的輻射貼片采用圓形貼片。

作為優選，所述的底板電極片覆蓋整個第一介質板的頂面。

作為優選，所述的饋電電極片采用矩形片。

作為優選，所述的第一介質板為長方形，第二介質板及第三介質板均為正方形。

本發明具有如下優點：

1）本發明由于采用從下向上依次疊合在一起的三層介質板，通過耦合輻射能量，可使天線只需要一個饋電接頭，通過單輻射貼片就能夠實現多頻點接收，且在高低頻端都具有較好的對稱性以及很好的半空間輻射特性，絕對增益＞2.5dBi，高低頻軸向軸比小于3dB，具有很好的圓極化特性；

2）本發明由于饋電網絡上設置有兩組短路、開路組合的匹配枝節，且饋電網絡的兩個信號輸出端通過探針分別與饋電電極片連接，這種雙點饋電方式和優化的匹配枝節，使網絡帶寬超過了40%；

3）本發明由于輻射貼片與饋電電極片之間采用耦合方式饋電，能夠保證天線的阻抗帶寬，同時由于將饋電電極片設為兩個，這種雙點耦合饋電工藝結構簡單，而且尺寸小，擴展了天線的使用范圍。

附圖說明

圖1是本發明的剖面結構示意圖；

圖2是本發明中的第一介質板頂面結構示意圖；

圖3是本發明中的第一介質板底面結構示意圖；

圖4是本發明中的第二介質板頂面結構示意圖；

圖5是本發明中的第三介質板頂面結構示意圖；

圖6是本發明中的饋電網絡工作原理圖；

圖7是本發明中的饋電網絡等效電路圖；

圖8是本發明在1176MHZ～1609MHZ頻段的駐波比實測圖；

圖9是本發明在f=1176.45MHZ的歸一化實測方向圖；

圖10是本發明在f=1609MHZ的歸一化實測方向圖；

圖11是本發明天線軸向的軸比實測圖。

具體實施方式

參照圖1、圖2，圖3，圖4，本發明主要由第一介質板1，第二介質板2，第三介質板3，底板電極片4和一組饋電電極片6，饋電網絡5，輻射電極片7，和兩組探針8和10組成。其中：