[實用新型]一種由多個PIFA天線組成的圓極化天線

有效

• 申請號: 201721644809.3
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN207967297U
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京北方聯星科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q19/10;H01Q21/00;H01Q21/24;H01Q1/24
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 吳小燦

本實用新型提出的一種由多個PIFA天線組成的圓極化天線，具有結構簡單，低成本，易于大規模生產等優點。包括若干PIFA天線、介質基板、金屬反射底板、功分移相網絡；所述PIFA天線、功分移相網絡設置于介質基板的上面，金屬反射底板設置于介質基板的下面；所述PIFA天線包括PIFA短路針、PIFA微帶線和PIFA饋電針，所述PIFA微帶線用于接收或發射線極化波，通過PIFA饋電針連接功分移相網絡；所述功分移相網絡用于將線極化波合成為圓極化波；所述PIFA短路針連接PIFA微帶線和金屬反射底板。

技術領域

本實用新型涉及衛星導航技術領域，特別是涉及一種由多個PIFA天線組成的圓極化天線，可以同時適用北斗，GPS、伽利略、GLONASS等一種或多種衛星導航系統。

背景技術

衛星導航系統的載波是圓極化波，如果使用線極化天線，會造成極化損失，導致接收到的衛星信號強度降低。因此線極化天線一般用在手機等尺寸受限的非專業導航設備中。為了將極化損失降到最低，專業的衛星導航設備一般采用圓極化天線。

PIFA(平面倒F天線)由于其結構簡單，制造成本低，尺寸較小，易于實現多頻點等優勢被廣泛用于手機等移動終端。但是PIFA天線是線極化天線，不適合專業的導航設備使用。

實用新型內容

本實用新型提出一種由多個PIFA天線組成的圓極化天線，具有結構簡單，低成本，易于大規模生產等優點。

本實用新型的技術方案是：

1.一種由多個PIFA天線組成的圓極化天線，其特征在于，包括多個PIFA天線、介質基板、金屬反射底板、功分移相網絡；所述PIFA天線、功分移相網絡設置于介質基板的上面，金屬反射底板設置于介質基板的下面；所述PIFA天線包括PIFA短路針、PIFA微帶線和PIFA饋電針，所述PIFA微帶線用于接收或發射線極化波，通過PIFA饋電針連接功分移相網絡；所述功分移相網絡用于將線極化波合成為圓極化波；所述PIFA短路針連接PIFA微帶線和金屬反射底板。

2.所述PIFA天線的數量，是4的N次冪，N為自然數；優選采用4個PIFA天線連接到一分四路功分移相網絡網絡；或采用8個PIFA天線連接到一分八路功分移相網絡。

3.所述功分移相網絡的差分饋電端口連接Balun芯片，通過Balun轉換為單端饋電端口；所述Balun芯片單端信號管腳穿過介質基板連接金屬反射底板。

4.所述功分移相網絡為微帶線功分移相網絡，包括細微帶線和粗微帶線，所述細微帶線分別連接各個PIFA天線的饋電針，連接兩個PIFA天線饋電針的兩條細微帶線連接一條粗微帶線，兩條細微帶線和一條粗微帶線相連的點為合路點，所述粗微帶線形成差分饋電端口，連接到Balun芯片上。

5.所述細微帶線阻抗為100歐姆±20％，所述粗微帶線阻抗為50歐姆。

6.所述功分移相網絡的結構決定了天線的極化特性，距離合路點較近的PIFA天線相位超前，距離合路點較遠的PIFA天線相位滯后，根據左右手螺旋定則，拇指指向天線的法向方向，由相位超前的天線指向相位滯后的天線，如果和右手四指彎曲方向一致，天線是右旋圓極化天線，如果和左手四指彎曲方向一致，天線則是左旋圓極化天線。

7.所述PIFA微帶線和饋電針的長度之和為PIFA天線長度，PIFA天線的長度決定了工作頻率；所述PIFA天線的長度為其中，1λ為天線工作中心頻點在自由空間中的一個波長，ε為介質基板的介電常數。

8.所述PIFA微帶線的形狀可以是弧形線或蛇形線、折疊線，按圓周周向均勻分布，從而實現天線小型化。

9.一種由多個PIFA天線組成的圓極化有源天線，其特征在于，在所述由多個PIFA天線組成的圓極化天線的金屬反射底板的下方集成低噪聲放大器，形成由多個PIFA天線組成的圓極化有源天線。