[實(shí)用新型]一種疊層天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320246060.2
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN203288753U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖林;陳智達(dá);卓貴清
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東盛路通信科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/52
• 分類號(hào): H01Q1/52
• 代理公司: 佛山東平知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44307
• 代理人: 詹仲國

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天線設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體的是涉及一種應(yīng)用于多層衛(wèi)星導(dǎo)航天線系統(tǒng)上的提高疊層天線隔離度的技術(shù)。?

背景技術(shù)

北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)是我國正在大力推進(jìn)的自主研發(fā)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它由空間段、地面段和用戶段三部分組成。空間段由兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星，?一顆在軌備份衛(wèi)星組成，?地面段包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個(gè)地面站:用戶段由北斗用戶終端以及能與美國GPS?、俄羅斯GLONASS?、歐洲GALILEO?等其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端組成。?

為了滿足衛(wèi)星通信需要，天線設(shè)計(jì)趨向具備多頻段、高增益、高隔離度等方向發(fā)展。而多頻段天線主要實(shí)現(xiàn)方式為疊層，由于在空間的限制，各層天線的電磁干擾明顯，主要體現(xiàn)在天線之間的耦合。為了實(shí)現(xiàn)各天線間的正常工作，避免相互干擾，要求減小天線間的有害耦合。因此，提高天線隔離度已成為實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信系統(tǒng)兼容工作的前提條件。在實(shí)際工程中，?要求所采取的提高隔離度的措施應(yīng)盡量可操作性強(qiáng)，且盡量少占用系統(tǒng)的空間。

由于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)要求有源應(yīng)答，所以天線要求同時(shí)兼顧收發(fā)功能，與GPS?全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比，?這勢必增加了我們的地面用戶系統(tǒng)研發(fā)難度。

目前市場上北斗天線，一種比較常用的是車載北斗天線所采用的發(fā)射天線和接收天線均采用微帶雙點(diǎn)饋電方形貼片模式，這種模式雖然能夠工作，但發(fā)射天線和接收天線之間隔離度低。耦合嚴(yán)重，上層天線耦合出下層天線的頻率，上層天線吸收到下層天線的能量，導(dǎo)致下層天線頂端增益以及低仰角增益明顯下降。

綜上所述，現(xiàn)有的疊層天線不易實(shí)現(xiàn)高隔離度以及低仰角高增益。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種結(jié)構(gòu)新穎，加工簡單有效，應(yīng)用廣泛，提高多頻天線接收效果，滿足工程天線收發(fā)隔離度的需要的疊層天線。?

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：一種疊層天線，其特征在于，它是在疊層天線主體的底層天線中心鉆孔，并過孔邊緣金屬化，天線輻射金屬面與地相連，孔邊緣與地相接觸構(gòu)成零電位環(huán)，形成短路環(huán)，對天線輻射不構(gòu)成影響。?

作為上述方案的進(jìn)一步說明，所述疊層天線主體還包括上層天線和中層天線，金屬過孔的孔徑取決于中層及上層的天線饋電位置，中上層的天線的饋電位置均在金屬過孔內(nèi)；疊層天線主體的低頻振子在底層，高頻振子在上層。?

所述底層天線的50歐姆饋電位置在短路環(huán)外面，中上層的天線饋針從短路環(huán)內(nèi)穿出，并在中上層天線進(jìn)行50歐姆位置饋電。?

該技術(shù)能應(yīng)用在各種介電常數(shù)的板材天線制作上，以滿足測量性天線的需要；也能應(yīng)用在高介電常數(shù)的陶瓷體上以實(shí)現(xiàn)天線的小型化需要。?

所述各層天線可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行單點(diǎn)饋電、雙點(diǎn)饋電或四點(diǎn)饋電方式的變換；在雙點(diǎn)饋電或四點(diǎn)饋電的饋電方式下，此技術(shù)增加了兩個(gè)饋電位置的物理空間；同樣增加了天線自身端口間的隔離度，有效提高天線本身的增益以及抗抑制能力。?

所述技術(shù)包括建模仿真運(yùn)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果并實(shí)現(xiàn)在實(shí)際工程當(dāng)中，具體實(shí)施步驟為：?

a、通過工程實(shí)際需求，確認(rèn)各層天線的特性，包括各層天線的工作頻率，工作帶寬，受干擾頻段和天線的饋電位置；低頻振子在底層，高頻振子在上層；

b、根據(jù)中層天線確定50歐姆饋電位置，進(jìn)而確定底層振子金屬短路環(huán)的孔徑；中上層饋電位置必須在金屬圓環(huán)內(nèi)部進(jìn)行饋電；

c、確定金屬短路環(huán)孔徑后，再次通過仿真模擬，確定底層天線在該工作頻率的50歐姆饋電位置；并確定各層天線50歐姆匹配的饋電位置；

d、確認(rèn)具體天線工作特性，利用金屬短路環(huán)把中層與底層的振子饋電位置進(jìn)行金屬屏蔽，同時(shí)增加各饋電位置的物理空間。

本實(shí)用新型采用上述技術(shù)解決方案所能達(dá)到的有益效果是：?

1、本實(shí)用新型使各層天線端口隔離度高于15dB以上，滿足工程天線收發(fā)隔離度的需要；并且由于各天線端耦合的有效抑制，底層天線增益也有明顯提高。

2、結(jié)構(gòu)新穎，加工簡單有效，并能提高天線多徑抑制能力，提高多頻天線接收效果。?

3、應(yīng)用廣泛，該方案能應(yīng)用在各種介電常數(shù)板材疊層天線設(shè)計(jì)上，也能運(yùn)用在陶瓷疊層天線設(shè)計(jì)上，在北斗測量領(lǐng)域中的車載型測量天線以及手持型天線有很廣泛的應(yīng)用空間。?

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型用印制板實(shí)現(xiàn)的具體工程圖；?

圖2本實(shí)用新型用印制板應(yīng)用于整體方案工程正面圖；

圖3本實(shí)用新型用陶瓷應(yīng)用于整體方案工程正面圖；

圖4本實(shí)用新型用陶瓷應(yīng)用于整體方案工程俯視圖；