[實用新型]導航天線

有效

• 申請號: 201320007356.9
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN203481381U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 高嵩
• 申請（專利權）人: 鎮江南方電子有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q9/04;H01Q13/10
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 季萍

技術領域

本實用新型屬于衛星導航設備技術領域，尤其涉及一種衛星導航天線。

背景技術

隨著我國自己衛星導航系統的逐步完善，許多之前僅僅依靠GPS或者GPS/GLONASS進行的導航、定位、授時、測量等應用產品將逐漸轉變為以北斗二代為主，同時兼顧其他衛導系統。

這種轉變主要涉及的硬件變化包括接收機和終端接收天線。就天線而言，針對不同的系統應用，一方面需要由原來的單系統、單頻點工作升級成為多系統、多頻點工作，另一方面需要根據系統應用的不同而具有不同特征，如抑制多徑/寬波束/小型化/高精度等等。

導航定位終端接收天線主要為有源天線，包括無源定向部分和有源放大部分。無源部分根據不同的設計，能提供不同的接收方向性、工作頻帶寬度，同時它還和系統接收靈敏度密切相關；有源部分主要完成對衛星信號的低噪聲放大、濾除頻帶外雜波等功能。

天線無源部分制作的主要工藝為印制板工藝，其介質基板主要分為陶瓷基板和微波基板。采用陶瓷基板時，電路部分采用LTCC或薄膜工藝實現；采用微波基板則可用一般PCB工藝制作。

目前，對于天線無源部分的工作頻段，市場上比較多的產品只是涵蓋了GPS頻段或者GPS/GLONASS頻段，或者北斗二代與GPS結合的頻段。但近年來隨著我國衛星導航系統的完善，能夠兼顧多種衛星導航系統，實現多頻點共用的通用無源定向天線成為必然需求。

實用新型內容

針對上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種可以同時覆蓋北斗二代、GPS、GLONASS衛星導航系統工作頻率的導航天線。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為，一種導航天線，包括輻射裝置和饋電電路，所述輻射裝置包括上層貼片、中層貼片、下層貼片和地板，所述上層貼片和饋電電路之間由兩個饋電探針相連接。

本實用新型導航天線，輻射裝置的輻射部分分為上中下三層，采用疊層耦合實現多頻點工作，通過調整上、中、下三層貼片的尺寸和相互之間的耦合關系，可以使三層貼片分別工作在衛星導航所工作的頻段，實現三個系統頻段的天線復用。

作為本實用新型進一步的改進，所述輻射裝置的貼片四周開有凹槽，通過在輻射貼片上的開槽處理，可實現天線的小型化。

附圖說明

圖1為本實用新型導航天線平面結構示意圖；

圖2為本實用新型導航天線外形結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做出進一步說明。

如圖所示，本實用新型導航天線包括上層貼片1、中層貼片2、下層貼片3、地板4、饋電電路5和饋電探針6，上層貼片1和饋電電路5之間由兩個饋電探針6相連接。

無源定向天線主要由微帶天線輻射部分和微帶寬帶饋電電路兩個部分組成，其中在微帶貼片天線輻射部分采用介電常數相對較高的印制板基材可以在小體積內實現天線諧振。因此介質7采用的材料為陶瓷基板。介質片輻射部分共分為上中下三層，通過疊層耦合實現多頻點工作。貼片通過開槽處理可以在一定的尺寸內降低其工作頻段，達到了天線小型化的目的。天線只用一個饋電探針穿過三層層基板的通孔饋接到上層貼片上，而中下層貼片為上層貼片的寄生單元。最上面一層工作在1.6GHz，由饋電探針直接饋電，中間一層工作在1.27GHz，為第一被動單元，由上層貼片的電磁耦合進行饋電，同時也可以作為上層貼片的地；最下面一層工作在1.2GHz為第二被動單元，同樣是由中層貼片的電磁耦合形成饋電。考慮到1.6GHz的帶寬要求，設置其介質板厚度為5mm，下面兩層貼片的介質板厚度分別為2mm和3mm，總厚度為10mm。通過調整上、中、下三層貼片的尺寸和相互之間的耦合關系，可以使三層貼片分別工作在衛星導航所工作的頻段，實現三個系統頻段的天線復用。整體天線貼片尺寸小于66mm×66mm×10mm。

為了實現衛星導航天線無源部分的功能，還需要對天線進行適當的饋電，使其能夠形成相應的圓極化功能。該天線的饋電電路由3dB電橋和寬帶功分90°移相器組成。3dB電橋兩個輸出端口的信號幅度相等，相位相差90°，通過兩個由饋電電路到上層貼片的探針用來實現所需頻段的饋電。寬帶功分90°移相器的功能與3dB電橋一樣，只不過工作頻帶得到展寬。即1.?1?~?1.?6GHz。寬帶功分90°移相器用來實現三個頻段圓極化饋電。