一種多頻點衛星導航終端天線的製作方法

2023-04-23 14:36:11 1

專利名稱：一種多頻點衛星導航終端天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及天線技術領域，特別涉及一種能夠應用於多種導航終端系統的多頻點衛星導航終端天線。
背景技術：
為解決單一系統覆蓋空白和導航精度低等問題，多模式的協同工作成為未來衛星導航系統的一種趨勢。多模式的衛星導航終端天線要求能夠覆蓋GPS、GALILE0、GL0NASS和北鬥四種模式，天線的工作頻帶應滿足1164 2491MHz的寬帶要求，輻射方向特性為具有寬波束的特點，極化方式為右旋圓極化。當前國內外廣泛採用的多頻點衛星導航終端天線，大多採用層疊結構實現寬頻帶工作，頻率多集中在1164到1575MHz之間，頻率很少覆蓋到2491MHz的範圍。有時為實現 寬頻帶，必須犧牲其他指標，如增益或軸比等。實際上四大導航系統頻點較為集中，天線只需滿足多頻點工作即可，無需覆蓋如此寬頻帶。對於阻抗匹配的調節方面，目前也沒有提出好的解決方式。另外，對於各微波介質板層與層之間的固定也只能採用粘接或四周裝配螺釘孔的方式，沒法很好的解決準確定位的結構設計問題。中國專利「寬頻帶圓極化寬波束多模衛星導航終端天線」(CN200810114877. 8)、一種雙頻段衛星導航接收天線(CN200920013024. 5)、一種寬頻GNSS接收天線(CN201020252678. 6)和一種多模衛星定位導航終端天線(CN200910010924. 9)。這些天線給出了寬頻帶或者雙頻點的衛星導航天線的設計，但是頻率均集中在I. 15 I. 65GHz的範圍，沒有涉及到更高頻率。經檢索，未見有關高頻率、寬波束，可用於多種導航終端的衛星導航終端天線的相關文獻報導。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種能覆蓋更高頻率、寬波束、駐波好、軸比好的，可用於多種導航終端的衛星導航終端天線。本發明的技術解決方案是一種多頻點衛星導航終端天線，包括六層微波介質基片，三個金屬輻射片，一個寄生貼片，六個T型金屬柱，六個介質柱，六個介質墊片，三個3dB電橋，一個地板和一個定位螺釘；六層微波介質基片從上到下依次層疊，第一層微波介質基片位於最上層；第二層微波介質基片和第三層微波介質基片為高端頻率輻射層，即覆蓋2441到2541MHz範圍；第四層微波介質基片和第五層微波介質基片為中間頻率輻射層，即覆蓋1559到1607MHz範圍；第六層微波介質基片為低端頻率輻射層，即覆蓋1164到1280MHz範圍；寄生貼片固定於第一層微波介質基片上；第一金屬福射片位於第二層微波介質基片上，第二金屬輻射片位於第四層微波介質基片上，第三金屬輻射片位於第六層微波介質基片上；每兩個T型金屬柱為一組，給一個金屬輻射片饋電；定位螺釘通過地板，固定在整個天線中心。
所述每個T型金屬柱的一端穿過位於微波介質基片內的介質柱,與一個3dB電橋的兩個弓丨出端電連接，另一端T型頭上安裝介質墊片；每兩個T型金屬柱通過3dB電橋形成90°相位差，與上層金屬輻射片形成電容耦合饋電。所述寄生貼片上開四個大小相同的孔，通過調節孔徑和位置能夠有效改善天線輸入口的駐波比。所述地板上帶有兩個圓柱形臺階，一個位於第三層微波介質基片與第四層微波介質基片內，另一個位於第五層微波介質基片與第六層微波介質基片內；調節這兩個圓柱形臺階的直徑尺寸，能夠有效調節天線駐波比。本發明與現有技術相比的優點在於
I.本發明通過採用層疊結構的天線形式，使天線工作頻率覆蓋到更高頻段，能夠覆蓋GPS、GALILEO、GL0NASS和北鬥四種模式。
2.本發明以每兩個T型金屬柱為一組，每個T型金屬柱的一端穿過位於微波介質基片內的介質柱，與一個3dB電橋的兩個引出端電連接，另一端T型頭上安裝介質墊片。每兩個T型金屬柱通過3dB電橋形成90°相位差，形成右旋圓極化，與上層金屬輻射片形成電容耦合饋電。通過對輻射片採用電容耦合饋電的方式，有效擴展了帶寬。3.本發明通過對寄生貼片上開孔的尺寸和位置調整實現阻抗調節，便於實現阻抗匹配。4.本發明通過對地板上的圓柱形臺階直徑控制實現阻抗調整，便於實現阻抗匹配。5.本發明採用定位螺釘，既可實現結構的準確定位，又能夠實現各基片固定；同時裝配過程簡單，結構定位準確，可靠性高，便於進行批量生產。


圖I為本發明的俯視圖；圖2為本發明的側視剖視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明。如圖1、2所示，本發明的一種多頻點衛星導航終端天線，包括六層微波介質基片，三個金屬福射片，一個寄生貼片3,六個T型金屬柱4,六個介質柱5,六個介質墊片6,三個3dB電橋7, —個地板8和一個定位螺釘9。六層微波介質基片從上到下依次層疊，第一層微波介質基片11位於最上層；第二層微波介質基片12和第三層微波介質基片13為高端頻率輻射層，即覆蓋2441到2541MHz範圍；第四層微波介質基片14和第五層微波介質基片15為中間頻率輻射層，即覆蓋1559到1607MHz範圍；第六層微波介質基片16為低端頻率輻射層，即覆蓋1164到1280MHz範圍。寄生貼片3固定於第一層微波介質基片11上。寄生貼片3上開四個大小相同的孔，通過調節孔徑和位置能夠有效改善天線輸入口的駐波比。第一金屬福射片21位於第二層微波介質基片12上,第二金屬福射片22位於第四層微波介質基片14上，第三金屬福射片23位於第六層微波介質基片16上。每兩個T型金屬柱4為一組，給一個金屬輻射片饋電。其中，每個T型金屬柱4的一端穿過位於微波介質基片內的介質柱5,與一個3dB電橋7的兩個引出端電連接,另一端T型頭上安裝介質墊片6。每兩個T型金屬柱4通過3dB電橋7形成90°相位差,形成右旋圓極化，與上層金屬輻射片形成電容耦合饋電。如圖2中，穿過序號5、6所指位置的T型金屬柱4，即與位於第四層微波介質基片14上的第二金屬輻射片22形成電容耦合饋電。地板8上帶有兩個圓柱形臺階，一個位於第三層微波介質基片13與第四層微波介質基片14內，另一個位於第五層微波介質基片15和第六層微波介質基片16內。調節這兩個圓柱形臺階的直徑尺寸，能夠有效調節天線駐波比。定位螺釘9通過地板8上的螺紋孔，固定在整個天線中心，既可實現結構的準確定位，又能夠實現各基片固定。
各微波介質基片上用於安裝固定螺釘的通孔為金屬化通孔，這樣能夠保證各微波介質基片良好共地。本發明通過疊層結構實現多頻點工作，能夠覆蓋GPS、GALILEO、GL0NASS和北鬥四種模式，通過調節寄生貼片3上的孔徑位置和大小以及調節地板上的金屬臺階直徑有效改善天線駐波比，本發明還具備寬波束的輻射特性和良好的軸比特性，適用於各種導航終端。本發明未詳細闡述的部分屬於本領域公知技術。
權利要求
1.一種多頻點衛星導航終端天線，其特徵在於包括六層微波介質基片，三個金屬輻射片，一個寄生貼片(3)，六個T型金屬柱(4),六個介質柱(5),六個介質墊片(6),三個3dB電橋(7)，一個地板(8)和一個定位螺釘(9);所述六層微波介質基片從上到下依次層疊，第一層微波介質基片(11)位於最上層；第二層微波介質基片(12)和第三層微波介質基片(13)為高端頻率輻射層，覆蓋2441到2541MHz範圍；第四層微波介質基片(14)和第五層微波介質基片(15)為中間頻率輻射層，覆蓋1559到1607MHz範圍；第六層微波介質基片(16)為低端頻率輻射層，覆蓋1164到1280MHz範圍；寄生貼片(3)固定於第一層微波介質基片(11)上；第一金屬福射片(21)位於第二層微波介質基片(12)上,第二金屬福射片(22)位於第四層微波介質基片(14)上，第三金屬福射片(23)位於第六層微波介質基片(16)上；每兩個T型金屬柱(4)為一組，給一個金屬輻射片饋電；定位螺釘(9)通過地板(8)，固定在整個天線中心。
2.根據權利要求I的一種多頻點衛星導航終端天線，其特徵在於所述每個T型金屬柱(4)的一端穿過位於微波介質基片內的介質柱(5),與一個3dB電橋(7)的兩個引出端電連接，另一端T型頭上安裝介質墊片￠);每兩個T型金屬柱(4)通過3dB電橋(7)形成90°相位差，與上層金屬輻射片形成電容耦合饋電。
3.根據權利要求I或2的一種多頻點衛星導航終端天線，其特徵在於所述寄生貼片(3)上開四個大小相同的孔，通過調節孔徑和位置能夠有效改善天線輸入口的駐波比。
4.根據權利要求I或2的一種多頻點衛星導航終端天線，其特徵在於所述地板(8)上帶有兩個圓柱形臺階，一個位於第三層微波介質基片(13)與第四層微波介質基片(14)內，另一個位於第五層微波介質基片(15)與第六層微波介質基片(16)內。
全文摘要
本發明公開了一種能夠應用於多種導航終端系統的多頻點衛星導航終端天線，包括六層微波介質基片，三個金屬輻射片，一個寄生貼片，六個T型金屬柱，六個介質柱，六個介質墊片，三個3dB電橋，一個地板和一個定位螺釘；六層微波介質基片從上到下依次層疊，寄生貼片固定於第一層微波介質基片上；每兩個T型金屬柱4為一組，給一個金屬輻射片饋電。本發明通過採用層疊結構的天線形式，使天線工作頻率覆蓋到更高頻段，能夠覆蓋GPS、GALILEO、GLONASS和北鬥四種模式。同時，本發明通過對輻射片採用電容耦合饋電的方式，有效擴展了帶寬。
文檔編號H01Q1/12GK102904070SQ201210375430
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者韓琳, 郭文嘉, 李新華 申請人:航天恆星科技有限公司