專利名稱:用于北斗一代和北斗二代b3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及了一種用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線，該產(chǎn)品能夠用于北斗一代定位和短報文通信以及北斗二代定位。天線采用高介電常數(shù)低損耗的介質(zhì)材料，在保證天線增益指標(biāo)的前提下實現(xiàn)天線的小型化；在底層介質(zhì)基板中加載四個對稱的金屬過孔提高了天線B3頻段和L頻段饋電端口間的隔離度，在中間層介質(zhì)基板正中間加載一個金屬過孔提高了天線L頻段和S頻段饋電端口間的隔離度；通過帶有90°相移的威爾金森功分器對天線進(jìn)行正交饋電，增加了L頻段和B3頻段的軸比帶寬。本實用新型在具備多頻特性的基礎(chǔ)上，具有小型化、高端口隔離和高軸比帶寬的優(yōu)點(diǎn)，可很好地應(yīng)用于北斗導(dǎo)航手持終端設(shè)備。
【專利說明】用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線。

【背景技術(shù)】
[0002]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由我國自主研發(fā)的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的逐步建立和完善，基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位和通信技術(shù)在迅速發(fā)展，已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域并廣泛應(yīng)用于軍事、交通、水利、搶險救災(zāi)等相關(guān)應(yīng)用中。目前市場上的一些多頻天線采用低介電常數(shù)的高頻板材，天線體積較大而無法滿足手持終端小型化的市場需求；天線各頻點(diǎn)端口的隔離度不夠高，造成不同頻段天線工作時互相引起電磁干擾而降低天線性能；市面上多數(shù)天線采用單點(diǎn)饋電存在軸比帶寬小的缺點(diǎn)。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線，能夠用于北斗一代定位和短報文通信以及北斗二代定位。
[0004]本實用新型采用以下方案實現(xiàn):一種用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其特征在于:包括自下而上依次層疊的饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板、底層介質(zhì)基板、中間層介質(zhì)基板以及頂層基質(zhì)基板；所述饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板下表面設(shè)置有底層天線接頭、頂層天線接頭和中間層天線接頭；所述底層介質(zhì)基板上表面設(shè)置有B3頻段的底層天線輻射貼片，所述中間層介質(zhì)基板的上表面設(shè)置有L頻段的中間層天線輻射貼片；所述頂層基質(zhì)基板的上表面設(shè)置有S頻段的頂層天線輻射貼片；所述頂層天線接頭與第一饋電探針的一端連接，所述第一饋電探針的另一端與所述頂層天線輻射貼片的饋電點(diǎn)連接；所述中間層天線接頭與第二饋電探針的一端連接，所述第二饋電探針的另一端與所述中間層天線輻射貼片的饋電點(diǎn)連接；所述底層天線接頭與第三饋電探針的一端連接，所述第三饋電探針的另一端與所述底層天線輻射貼片的饋電點(diǎn)連接。
[0005]在本實用新型一實施例中，所述的頂層天線輻射貼片為一矩形，且該矩形的一個對角設(shè)置有切角微擾，該頂層天線輻射貼片開設(shè)有中間開槽，所述的中間開槽內(nèi)設(shè)置有饋電點(diǎn)，所述的饋電點(diǎn)與所述的第一饋電探針連接。
[0006]在本實用新型一實施例中，所述中間層介質(zhì)基板尺寸為33mmX33mmX4.5mm，且中間開設(shè)有一個金屬過孔。
[0007]在本實用新型一實施例中，所述底層介質(zhì)基板尺寸為43mmX43mmX6.3mm,中間有四個位置對稱的金屬過孔。
[0008]在本實用新型一實施例中，所述頂層介質(zhì)基板尺寸為22_X22_X2.5mm。
[0009]在本實用新型一實施例中，所述饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板下表面設(shè)置有微帶線饋電網(wǎng)絡(luò)，包括作用于底層天線的威爾金森功分器、作用于中間層天線的威爾金森功分器和作用于頂層天線的微帶走線。
[0010]在本實用新型一實施例中，所述微帶線饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板尺寸為57mmX43mmX0.8mm。
[0011]本實用新型不僅能用于北斗一代L頻段信號發(fā)射和S頻段信號接收，實現(xiàn)北斗一代的定位和短報文通信功能，還能用于北斗二代B3頻段信號接收，實現(xiàn)北斗二代定位功能，具有小型化、高端口隔離和高軸比帶寬的優(yōu)點(diǎn)，可很好地應(yīng)用于北斗導(dǎo)航手持終端設(shè)備?；诒倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)而設(shè)計的手持機(jī)，在軍事演練、國防科技、水利監(jiān)控、交通導(dǎo)航跟蹤、搶險救災(zāi)等相關(guān)應(yīng)用中發(fā)揮著巨大的作用。

【附圖說明】

[0012]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實用新型的頂層天線結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本實用新型的中間層天線結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本實用新型的底層天線結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5是本實用新型的饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中I為頂層天線輻射貼片，2為中間層天線輻射貼片，3為底層天線輻射貼片，4為頂層介質(zhì)基板，5為中間層介質(zhì)基板，6為底層介質(zhì)基板，7為饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板，8為頂層天線接頭，9為中間層天線接頭，10為底層天線接頭，12為頂層天線輻射貼片的中間開槽，13為頂層天線的饋電點(diǎn)，14為頂層天線輻射貼片切角微擾，15為中間層天線的饋電點(diǎn)，16為中間層介質(zhì)基板的金屬過孔，17為底層介質(zhì)基板的金屬過孔，18為底層天線的饋電點(diǎn)，19為天線的定位孔，20為威爾金森功分器的隔離電阻，21為底層天線的威爾金森功分器，22中間層天線的威爾金森功分器，23為頂層天線微帶走線；111為第一饋電探針，112為第二饋電探針，11為第二饋電探針。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1所示，本實施例提供一種用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其特征在于:包括自下而上依次層疊的饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板、底層介質(zhì)基板、中間層介質(zhì)基板以及頂層基質(zhì)基板；所述饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板下表面設(shè)置有底層天線接頭、頂層天線接頭和中間層天線接頭；所述底層介質(zhì)基板上表面設(shè)置有B3頻段的底層天線輻射貼片，所述中間層介質(zhì)基板的上表面設(shè)置有L頻段的中間層天線輻射貼片；所述頂層基質(zhì)基板的上表面設(shè)置有S頻段的頂層天線輻射貼片；所述頂層天線接頭與第一饋電探針的一端連接，所述第一饋電探針的另一端與所述頂層天線輻射貼片的饋電點(diǎn)連接；所述中間層天線接頭與第二饋電探針的一端連接，所述第二饋電探針的另一端與所述中間層天線輻射貼片的饋電點(diǎn)連接；所述底層天線接頭與第三饋電探針的一端連接，所述第三饋電探針的另一端與所述底層天線輻射貼片的饋電點(diǎn)連接。
[0020]請參見圖2，圖2是本實用新型的頂層天線結(jié)構(gòu)示意圖，在本實用新型一實施例中，所述的頂層天線輻射貼片采用中心單點(diǎn)饋電，其為一矩形，且該矩形的一個對角設(shè)置有切角微擾，該頂層天線輻射貼片開設(shè)有中間開槽，所述的中間開槽內(nèi)設(shè)置有饋電點(diǎn)，所述的饋電點(diǎn)與所述的第一饋電探針連接。
[0021]請參見圖3，圖3是本實用新型的中間層天線結(jié)構(gòu)示意圖。在本實用新型一實施例中，所述中間層介質(zhì)基板尺寸為33mmX33mmX4.5mm，且中間開設(shè)有一個金屬過孔。該中間層天線輻射貼片采用威爾金森功分器進(jìn)行正交饋電，實現(xiàn)左旋圓極化。
[0022]請參見圖4，圖4是本實用新型的底層天線結(jié)構(gòu)示意圖。在本實用新型一實施例中，所述底層介質(zhì)基板尺寸為43mmX43mmX6.3mm,中間有四個位置對稱的金屬過孔，該底層天線輻射貼片采用威爾金森功分器進(jìn)行正交饋電，實現(xiàn)右旋圓極化。
[0023]在本實用新型一實施例中，所述頂層介質(zhì)基板尺寸為22mmX22mmX2.5mm。
[0024]在本實用新型一實施例中，所述饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板下表面設(shè)置有微帶線饋電網(wǎng)絡(luò)，包括作用于底層天線的威爾金森功分器、作用于中間層天線的威爾金森功分器和作用于頂層天線的微帶走線。
[0025]在本實用新型一實施例中，所述微帶線饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板尺寸為57mmX43mmX 0.8mm。
[0026]本實用新型的產(chǎn)品能夠用于北斗一代定位和短報文通信以及北斗二代定位。天線采用高介電常數(shù)低損耗的介質(zhì)材料，在保證天線增益指標(biāo)的前提下實現(xiàn)天線的小型化；在底層介質(zhì)基板中加載四個對稱的金屬過孔提高了天線B3頻段和L頻段饋電端口間的隔離度，在中間層介質(zhì)基板正中間加載一個金屬過孔提高了天線L頻段和S頻段饋電端口間的隔離度；通過帶有90°相移的威爾金森功分器對天線進(jìn)行正交饋電，增加了 L頻段和B3頻段的軸比帶寬。本發(fā)明在具備多頻特性的基礎(chǔ)上，具有小型化、高端口隔離和高軸比帶寬的優(yōu)點(diǎn)，可很好地應(yīng)用于北斗導(dǎo)航手持終端設(shè)備。
[0027]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其特征在于:包括自下而上依次層疊的饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板、底層介質(zhì)基板、中間層介質(zhì)基板以及頂層介質(zhì)基板；所述饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板下表面設(shè)置有底層天線接頭、頂層天線接頭和中間層天線接頭；所述底層介質(zhì)基板上表面設(shè)置有B3頻段的底層天線輻射貼片，所述中間層介質(zhì)基板的上表面設(shè)置有L頻段的中間層天線輻射貼片；所述頂層基質(zhì)基板的上表面設(shè)置有S頻段的頂層天線輻射貼片；所述頂層天線接頭與第一饋電探針的一端連接，所述第一饋電探針的另一端與所述頂層天線輻射貼片的饋電點(diǎn)連接；所述中間層天線接頭與第二饋電探針的一端連接，所述第二饋電探針的另一端與所述中間層天線輻射貼片的饋電點(diǎn)連接；所述底層天線接頭與第三饋電探針的一端連接，所述第三饋電探針的另一端與所述底層天線輻射貼片的饋電點(diǎn)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其特征在于:所述的頂層天線輻射貼片為一矩形，且該矩形的一個對角設(shè)置有切角微擾，該頂層天線輻射貼片開設(shè)有中間開槽，所述的中間開槽內(nèi)設(shè)置有饋電點(diǎn)，所述的饋電點(diǎn)與所述的第一饋電探針連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其特征在于:所述中間層介質(zhì)基板尺寸為33mmX33mmX4.5mm，且中間開設(shè)有一個金屬過孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其特征在于:所述底層介質(zhì)基板尺寸為43mmX43mmX6.3mm,中間有四個位置對稱的金屬過孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其特征在于:所述頂層介質(zhì)基板尺寸為22_X22_X2.5mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其特征在于:所述饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板下表面設(shè)置有微帶線饋電網(wǎng)絡(luò)，包括作用于底層天線的威爾金森功分器、作用于中間層天線的威爾金森功分器和作用于頂層天線的微帶走線。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其特征在于:所述微帶線饋電網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)基板尺寸為57mmX43mmX0.8mm。
【文檔編號】H01Q5-00GK204271252SQ201420729654
【發(fā)明者】楊曉杰, 袁家德, 賴澤恒 [申請人]福州大學(xué)