[發(fā)明專利]一種全頻測量型GNSS天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710015860.6
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106848589A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙翔;辛錦洲
• 申請（專利權(quán)）人: 趙翔
• 主分類號: H01Q5/10
• 分類號: H01Q5/10;H01Q5/50;H01Q19/10;H01Q1/38
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全頻測量型GNSS天線。

背景技術(shù)

GNSS的全稱是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System)，它是泛指所有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，包括全球的、區(qū)域的和增強(qiáng)的，如美國的GPS、俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo、中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以及相關(guān)的增強(qiáng)系統(tǒng)，如美國的WAAS(廣域增強(qiáng)系統(tǒng))、歐洲的EGNOS(歐洲靜地導(dǎo)航重疊系統(tǒng))和日本的MSAS(多功能運(yùn)輸衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng))等，還涵蓋在建和以后要建設(shè)的其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GNSS系統(tǒng)已經(jīng)廣泛用于各類導(dǎo)航終端，隨著高精度的發(fā)展，在軍事和特殊民用領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越重要的作用；

隨著整個(gè)GNSS系統(tǒng)和接收機(jī)終端的發(fā)展，高精度領(lǐng)域也從早期的單星單頻→單星雙頻→雙星雙頻→多星多頻(全星系)，對高精度測量天線的要求也越來越高，要求在同樣尺寸下，能接收GNSS全星系的衛(wèi)星。

全星系GNSS接收機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、可以捕獲到更多的衛(wèi)星用于結(jié)算，尤其在遮擋嚴(yán)重的情況下，其優(yōu)勢就非常明顯；

2、可以提供更多的組合方式用于高精度解算；

3、有利于產(chǎn)品全球化市場的推廣；

現(xiàn)有的全頻測量型GNSS天線，往往采用兩塊不同大小，不同厚度的介質(zhì)(一般小的介質(zhì)處理高頻天線、大的介質(zhì)處理低頻天線)，分別來處理高頻段(1.51～1.63GHz)和低頻段(1.15～1.30GHz)的頻帶，兩塊介質(zhì)均采用頂部為天線諧振片、底部參考面的結(jié)構(gòu)方式，并且要求小介質(zhì)板的參考面，必須小于大介質(zhì)板的諧振面(這樣的設(shè)計(jì)大介質(zhì)的諧振面可以作為小介質(zhì)的反射面，而且小介質(zhì)的反射面不會(huì)影響大介質(zhì)的諧振面)設(shè)計(jì)方式如下，先設(shè)計(jì)高頻帶的天線，在中心位置延伸，找到相應(yīng)頻點(diǎn)的諧振點(diǎn)，確定其0°相位點(diǎn)，再依次對稱的找到該頻率的90°相位饋點(diǎn)、180°相位饋點(diǎn)、270°相位饋點(diǎn)；再設(shè)計(jì)低頻的天線，方法和前面描述一樣，找到對應(yīng)頻點(diǎn)的四個(gè)相位的饋點(diǎn)；高頻天線四個(gè)相位的饋點(diǎn)和諧振面連接，貫穿反射面、貫穿低頻點(diǎn)諧振面和反射面，與PCB板微帶線連接；低頻天線，四個(gè)饋點(diǎn)與諧振面連接，貫穿發(fā)射面和PCB板微帶線連接；高頻天線反射面在低頻天線的諧振面上的四個(gè)饋點(diǎn)，掏空，避讓。

然而，隨著小型化、智能化的產(chǎn)品流行，對天線要求越來約小，顯然現(xiàn)有技術(shù)采用的雙層介質(zhì)的天線無法滿足小型化的需求，如部分全頻天線，采用厚度6mm、10mm的組合，做出的成品天線合體高度要到17mm，顯然不利于產(chǎn)品做薄、做輕；另外，天線的介質(zhì)是采用低介電常數(shù)的特殊材料介質(zhì)，單品就很貴，因此，雙介質(zhì)結(jié)構(gòu)所使用的材料更多，成本更高，不利于節(jié)約成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種全頻測量型GNSS天線，能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中采用雙層介質(zhì)的天線所帶來的成本高厚度大的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種全頻測量型GNSS天線，包括包括介質(zhì)層，所述介質(zhì)層的第一表面構(gòu)成諧振面，所述介質(zhì)層上與所述第一表面相對的第二表面構(gòu)成反射面；所述全頻測量型GNSS天線還包括貫穿所述介質(zhì)層以連接所述諧振面和反射面的N個(gè)第一貫穿孔和N個(gè)第二貫穿孔，所述N個(gè)第一貫穿孔對應(yīng)為高頻段饋點(diǎn)，所述N個(gè)第二貫穿孔對應(yīng)為低頻段饋點(diǎn)；所述全頻測量型GNSS天線還包括貫穿所述介質(zhì)層以連接所述諧振面和反射面的M*N個(gè)過孔，所述M*N個(gè)過孔對應(yīng)為匹配點(diǎn)；

其中1≤N≤4,1≤M；當(dāng)N大于1時(shí)，所述N個(gè)高頻段饋點(diǎn)之間、所述N個(gè)低頻段饋點(diǎn)之間以及所述M*N個(gè)匹配點(diǎn)之間的相位差以及距離介質(zhì)層中心點(diǎn)的距離相等；

其中，當(dāng)任一所述低頻段饋點(diǎn)與對應(yīng)的高頻段饋點(diǎn)的位置通過微帶天線尺寸計(jì)算公式確定，且任一所述匹配點(diǎn)的位置基于位置已知的所述低頻段饋點(diǎn)通過仿真確定后，其他高頻段饋點(diǎn)、低頻段饋點(diǎn)和匹配點(diǎn)的位置基于所述相位差確定。

作為上述方案的改進(jìn)，N＝4，M＝1，所述N個(gè)高頻段饋點(diǎn)之間、所述N個(gè)低頻段饋點(diǎn)之間以及所述N個(gè)匹配點(diǎn)之間的相位差均為90°。

作為上述方案的改進(jìn)，所述諧振面上鍍上一銀層，所述諧振面為對稱平面。

作為上述方案的改進(jìn)，所述諧振面呈圓形或多邊形的對稱平面。

作為上述方案的改進(jìn)，所述反射面上鍍上一銀層，所述反射面大于所述諧振面。

作為上述方案的改進(jìn)，所述介質(zhì)層主要由低介電常數(shù)高頻材料構(gòu)成。

作為上述方案的改進(jìn)，所述介質(zhì)層主要由空氣介質(zhì)或陶瓷介質(zhì)構(gòu)成。

作為上述方案的改進(jìn)，所述介質(zhì)層的截面呈圓形或多邊形的對稱平面。