專利名稱：一種單層圓對稱gps-bd雙頻微帶天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種雙頻帶微帶天線，具體涉及一種由單層介質(zhì)板制作而成的圓對稱 GPS-BD雙頻帶圓極化微帶天線。
背景技術：
隨著衛(wèi)星導航定位技術在軍民用領域起到的作用越來越顯著，人們對衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的關注度越來越高，對衛(wèi)星導航設備的要求也越來越高。高精度，高穩(wěn)定度都是衛(wèi)星導航設備的發(fā)展方向。目前已應用的衛(wèi)星導航系統(tǒng)有美國的GPS，俄羅斯的GL0NASS，還有中國的北斗系統(tǒng)。多系統(tǒng)兼容的接收機在解算精度和可靠性方面都具有很大優(yōu)勢，同時在高精度授時應用中，使用我國自主研制的北斗系統(tǒng)，具有更高的安全性，擺脫了對GPS的完全依賴。歷史上我國的CDMA網(wǎng)絡曾經(jīng)出現(xiàn)因為GPS不授時而導致的系統(tǒng)癱瘓。所以多系統(tǒng)集成是以后的衛(wèi)星定位導航設備的發(fā)展趨勢，而天線作為衛(wèi)星導航設備的重要組成部分，也面臨著多系統(tǒng)兼容的課題，也就是多頻段天線。由于微帶天線體積小，重量輕，剖面低且易于加工制作，目前在衛(wèi)星導航接收系統(tǒng)中應用的十分廣泛，但微帶天線的缺點之一是相對帶寬較窄。對于GPS，BDl兼容的接收系統(tǒng)來說，需要天線在此兩個系統(tǒng)的信號頻率上都要實現(xiàn)正常的接收，而單個微帶天線單元難以實現(xiàn)如此大的帶寬同時對GPS和BDl這兩個頻率的信號進行接收。為滿足這種需求，現(xiàn)有的GPS，BD1雙頻接收天線的實現(xiàn)方式主要有兩種一、將兩個天線單元-GPS單元，BDl單元并列放置；二、將兩個天線單元疊層放置，如專利號200710099065. 6 一種雙頻圓極化層疊微帶天線的設計方法，專利號200920045847. 6 一種GPS和北斗一號雙頻有源接收天線， 專利號2009200130M. 5 一種雙頻段衛(wèi)星導航接收天線等所述。對于第一種方案來說，其并列的放置方式會影響天線各自的輻射方向圖和軸比等特性，因為GPS，BDl系統(tǒng)的電磁波都是采用的右旋圓極化的方式，并列放置的兩個天線單元會導致對每個天線單元來說都是非對稱的結構。同時并列放置的方式也不利于天線的小型化。相對于并列放置方式第二種疊層方式的雙頻天線避免了出現(xiàn)結構不對稱的情況，但是它仍然需要制作兩個單獨的天線單元，并且需要將兩者通過導電粘接的方式結合，粘接過程中需要確保二者的相對位置，制作過程復雜，且成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的寬角圓極化和零相差特性，同時具有低剖面，加工制作簡單方便等特點的單層圓對稱GPS-BD雙頻微帶天線。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種單層圓對稱GPS-BD雙頻微帶天線，它包括介質(zhì)基板， 在介質(zhì)基板的中心原點處設有中心圓形輻射單元，在中心圓形輻射單元的外側對稱的設有螺旋形輻射單元，螺旋形輻射單元上設有饋電探針，介質(zhì)基板固定連接在金屬接地面上。介質(zhì)基板通過螺釘固定連接在金屬接地面上。所述的螺旋形輻射單元為四臂阿基米德螺旋形輻射單元。
本發(fā)明的優(yōu)點是，本天線采用單層圓對稱結構，內(nèi)側圓形貼片單元，外側螺旋形單元。這種結構實現(xiàn)了優(yōu)異的寬角圓極化和零相差特性，同時具有低剖面，加工制作簡單方便等特點。


圖1為本發(fā)明所提供的一種單層圓對稱GPS-BD雙頻微帶天線示意圖；圖2為本發(fā)明的BDl頻點增益方向圖；圖3為本發(fā)明的BDl頻點的軸比方向圖；圖4為本發(fā)明的GPS頻點的增益方向圖；圖5為本發(fā)明的GPS頻點的軸比方向圖。圖中，1介質(zhì)基板，2圓形輻射單元，3螺旋形輻射單元4饋電探針，5安裝螺釘孔。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細描述如圖1所示，一種單層圓對稱GPS-BD雙頻微帶天線，它包括圓形的微波介質(zhì)基板 3，在微波介質(zhì)基板3的中心原點處安裝有中心圓形輻射單元4，在中心圓形輻射單元4的外側對稱的安裝有四臂阿基米德螺旋形輻射單元1，在其中兩個螺旋形輻射單元1上安裝有饋電探針5，其中微波介質(zhì)基板3還通過4個安裝螺釘2安裝在金屬接地面上。其中，螺旋形輻射單元1與圓形輻射單元4為在微波介質(zhì)基板上加工的銅箔圖形。 饋電探針5為圓柱形的銅質(zhì)金屬導體。本發(fā)明的原理是雙頻微帶天線采用兩個位于同一層介質(zhì)之上的諧振單元來實現(xiàn)， 為了保證兩個天線單元的結構的對稱性，實現(xiàn)的形式只能是一諧振單元位于中心，另一諧振單元位于中心單元的外側并保證中心對稱。因為BDl的頻率較高，所以BDl皆振單元 (BDl皆振單元指的是中心原形輻射單元)置于中心的位置，這樣可以使最終的天線體積最小化。BDl輻射單元采用單點饋電的形式。GPS諧振單元指的是四臂阿基米德螺旋形輻射單元。由下述公式可以計算出天線的初始設計尺寸，以及制備天線所需微波介質(zhì)基板的介電常數(shù)。
權利要求
1.一種單層圓對稱GPS-BD雙頻微帶天線，其特征在于它包括介質(zhì)基板(3)，在介質(zhì)基板(3)的中心原點處設有中心圓形輻射單元G)，在中心圓形輻射單元(4)的外側對稱的設有螺旋形輻射單元(1)，螺旋形輻射單元(1)上設有饋電探真(5)，介質(zhì)基板(3)固定連接在金屬接地面上。
2.如權利要求1所述的一種單層圓對稱GPS-BD雙頻微帶天線，其特征在于介質(zhì)基板 (1)通過螺釘O)固定連接在金屬接地面上。
3.如權利要求1或者2所述的一種單層圓對稱GPS-BD雙頻微帶天線，其特征在于所述的螺旋形輻射單元(1)為四臂阿基米德螺旋形輻射單元
全文摘要
本發(fā)明屬于一種雙頻帶微帶天線，具體涉及一種由單層介質(zhì)板制作而成的圓對稱GPS-BD雙頻帶圓極化微帶天線。它包括介質(zhì)基板，在介質(zhì)基板的中心原點處設有中心圓形輻射單元，在中心圓形輻射單元的外側對稱的設有螺旋形輻射單元，螺旋形輻射單元上設有饋電探針，介質(zhì)基板固定連接在金屬接地面上。本發(fā)明的優(yōu)點是，本天線采用單層圓對稱結構，內(nèi)側圓形貼片單元，外側螺旋形單元。這種結構實現(xiàn)了優(yōu)異的寬角圓極化和零相差特性，同時具有低剖面，加工制作簡單方便等特點。
文檔編號H01Q1/38GK102456947SQ201010516849
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權日2010年10月22日
發(fā)明者張景山, 楊忠, 隋振中 申請人:北京協(xié)和航電科技有限公司