本實(shí)用新型涉及衛(wèi)星導(dǎo)航定位天線技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種改進(jìn)的低剖面雙頻高精度多模導(dǎo)航天線。

背景技術(shù)：

目前全球已經(jīng)運(yùn)營(yíng)或在建的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有美國(guó)的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的CLONASS系統(tǒng)、歐洲的伽利略系統(tǒng)，以及我國(guó)的“北斗二號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、測(cè)繪、監(jiān)測(cè)、授時(shí)、通信等多種領(lǐng)域，尤其是大地測(cè)量學(xué)及其相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域，包括地球動(dòng)力學(xué)、海洋大地測(cè)量學(xué)、天文學(xué)、地球物理勘探、資源勘探、工程測(cè)量與工程變形監(jiān)測(cè)等。隨著民用衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，對(duì)導(dǎo)航定位的精度要求越來(lái)越高，作為高精度衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的重要組成部分，它的性能如何直接關(guān)系到衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)測(cè)量精度的大小，其中天線的相位中心變化和多徑效應(yīng)是高精度衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)量系統(tǒng)中的顯著誤差源，天線的低仰角增益影響接收機(jī)的靈敏度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供擴(kuò)展天線帶寬，提高衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)系統(tǒng)的定位精度的多模導(dǎo)航天線。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種改進(jìn)的低剖面雙頻高精度多模導(dǎo)航天線，包括輻射片、集成有電路的接地板，所述的輻射片設(shè)在接地板上方，輻射片與接地板形狀相同，輻射片與接地板形狀為正方形或圓形，其特征在于：

所述的輻射片包括上下平行設(shè)置的覆蓋高頻段的上輻射片和覆蓋低頻段的下輻射片，上輻射片與下輻射片之間采用耦合饋電結(jié)構(gòu)，且上輻射片與下輻射 片之間設(shè)有粘貼用的介質(zhì)層；所述的輻射片主要包括采用蝕刻在微波介質(zhì)板上的金屬片構(gòu)成；

所述的耦合饋電結(jié)構(gòu)為包括在單點(diǎn)饋電探針的底端連接接地板，單點(diǎn)饋電探針的頂端穿過(guò)下輻射片上所設(shè)的金屬化圓孔后貫穿并焊接在上輻射片上，且單點(diǎn)饋電探針的外徑小于金屬化圓孔的直徑，單點(diǎn)饋電探針的外壁與金屬化圓孔的內(nèi)壁之間不接觸；在下輻射片的邊沿設(shè)有兩個(gè)開(kāi)關(guān)位置切槽，兩個(gè)上輻射片開(kāi)關(guān)的頂端分別局部連接在上輻射片下表面的邊沿處，且兩個(gè)上輻射片開(kāi)關(guān)的底端分別穿過(guò)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)位置切槽，兩個(gè)下輻射片開(kāi)關(guān)的頂部分別連接在下輻射片的底面，所述的兩個(gè)上輻射片開(kāi)關(guān)的底端、兩個(gè)下輻射片開(kāi)關(guān)的底端分別采用接線一一連接接地板的電路中所設(shè)的相應(yīng)的可調(diào)電容或電感的接線端。

所述的兩個(gè)開(kāi)關(guān)位置切槽采用方形，且兩個(gè)開(kāi)關(guān)位置切槽的中心線相交呈直角。

所述的上輻射片采用圓形時(shí)，上輻射片的直徑為其諧振頻率波長(zhǎng)的一半；上輻射片采用正方形時(shí)上輻射片的邊長(zhǎng)為其諧振頻率波長(zhǎng)的一半。

所述的下輻射片采用圓形時(shí)上輻射片的直徑為其諧振頻率波長(zhǎng)的一半，下輻射片采用正方形時(shí)上輻射片的邊長(zhǎng)為其諧振頻率波長(zhǎng)的一半。

所述的單點(diǎn)饋電探針采用SMA接頭探針。

兩個(gè)上輻射片開(kāi)關(guān)、兩個(gè)下輻射片開(kāi)關(guān)、單點(diǎn)饋電探針以及可調(diào)電容或電感構(gòu)成的饋電部分還與低噪聲放大器集成在一起，所述的低噪聲放大器設(shè)置在接地板上。

當(dāng)輻射片采用正方形時(shí)，上輻射片和下輻射片的同一對(duì)角分別切角。

所述的微波介質(zhì)板采用厚度為1mm的Roger 3010微波板。

輻射片采用方形時(shí)，上輻射片邊長(zhǎng)為28.8mm，下輻射片邊長(zhǎng)為37mm，接 地板邊長(zhǎng)為60mm。

本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，利用有源開(kāi)關(guān)進(jìn)行天線諧振頻率的調(diào)節(jié)，在擴(kuò)展天線帶寬的同時(shí)，保證天線在寬頻帶范圍內(nèi)的軸比及相位特性，使其兼容多種導(dǎo)航系統(tǒng)，拓展其適用范圍。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型在實(shí)施例中的俯視圖。

圖2為圖1中去除上輻射片后的俯視圖。

圖3為圖1的仰視圖。

圖4為圖1的左視圖。

圖5為圖1中所示下輻射片的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖1中所示下輻射片的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實(shí)用新型的回波損耗圖。

圖8為本實(shí)用新型的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射方向曲線圖，其中，---為E面左旋極化曲線；

...........為左旋極化曲線；——為E面右旋極化曲線；---為H面右旋極化曲線。

圖9為本實(shí)用新型的相位方向曲線圖，其中，——為E面相位方向曲線；

---為H面相位方向曲線。

圖10為本實(shí)用新型的軸比曲線圖，其中，——為E向軸比曲線；---為H向軸比曲線。

參見(jiàn)圖1～圖6，1為接地板；2為下輻射片；3為上輻射片；4為單點(diǎn)饋電探針；21為開(kāi)關(guān)位置切槽；22為金屬化圓孔；23為下輻射片開(kāi)關(guān)；31為上輻射片開(kāi)關(guān)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說(shuō)明。

實(shí)施例1

參見(jiàn)圖1～圖6，本實(shí)用新型包括輻射片、集成有電路的接地板1，所述的輻射片設(shè)在接地板1上方，輻射片與接地板1形狀相同，輻射片與接地板形狀為正方形或圓形，其特征在于：

所述的輻射片包括上下平行設(shè)置的覆蓋高頻段的上輻射片3和覆蓋低頻段的下輻射片2，上輻射片3與下輻射片2之間采用耦合饋電結(jié)構(gòu)，且上輻射片3與下輻射片2之間設(shè)有粘貼用的介質(zhì)層，該介質(zhì)層在附圖中未示出；所述的輻射片主要包括采用蝕刻在微波介質(zhì)板上的金屬片構(gòu)成。

所述的耦合饋電結(jié)構(gòu)為包括在單點(diǎn)饋電探針4的底端連接接地板1，單點(diǎn)饋電探針4的頂端穿過(guò)下輻射片2上所設(shè)的金屬化圓孔22后貫穿連接上輻射片3，且單點(diǎn)饋電探針4的外徑小于金屬化圓孔22的直徑，單點(diǎn)饋電探針4的外壁與金屬化圓孔的內(nèi)壁之間不接觸；在下輻射片2的邊沿設(shè)有兩個(gè)開(kāi)關(guān)位置切槽21，兩個(gè)上輻射片開(kāi)關(guān)31的頂端分別局部連接在上輻射片3下表面的邊沿處，且兩個(gè)上輻射片開(kāi)關(guān)31的底端分別穿過(guò)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)位置切槽21，兩個(gè)下輻射片開(kāi)關(guān)23的頂部分別連接在下輻射片2的底面，所述的兩個(gè)上輻射片開(kāi)關(guān)31的底端、兩個(gè)下輻射片開(kāi)關(guān)23的底端分別采用接線一一連接接地板1的電路中所設(shè)的相應(yīng)的可調(diào)電容或電感的接線端。本實(shí)用新型通過(guò)單點(diǎn)饋電實(shí)現(xiàn)高頻的激勵(lì)，通過(guò)耦合饋電實(shí)現(xiàn)低頻的激勵(lì)。

進(jìn)一步的，所述的兩個(gè)開(kāi)關(guān)位置切槽21采用方形，且兩個(gè)開(kāi)關(guān)位置切槽21的中心線相交呈直角。

所述的上輻射片3采用圓形時(shí)，上輻射片的直徑為其諧振頻率波長(zhǎng)的一半； 上輻射片3采用正方形時(shí)上輻射片的邊長(zhǎng)為其諧振頻率波長(zhǎng)的一半。

所述的下輻射片2采用圓形時(shí)上輻射片的直徑為其諧振頻率波長(zhǎng)的一半，下輻射片2采用正方形時(shí)上輻射片的邊長(zhǎng)為其諧振頻率波長(zhǎng)的一半。

進(jìn)一步的，參見(jiàn)圖3～圖6，當(dāng)輻射片采用正方形時(shí)，其中一個(gè)上輻射片開(kāi)關(guān)31與一個(gè)下輻射片開(kāi)關(guān)23及單點(diǎn)饋電探針4的中心連線與相應(yīng)的開(kāi)關(guān)位置切槽21的中心線重合，且兩個(gè)下輻射片開(kāi)關(guān)23之間的中心連線與前述的中心連線之間呈直角。

所述的單點(diǎn)饋電探針4采用SMA接頭探針。

兩個(gè)上輻射片開(kāi)關(guān)31、兩個(gè)下輻射片開(kāi)關(guān)23、單點(diǎn)饋電探針4以及可調(diào)電容或電感構(gòu)成的饋電部分還與低噪聲放大器集成在一起，所述的低噪聲放大器設(shè)置在接地板1上，提高了導(dǎo)航接收機(jī)整體的接收靈敏度。

當(dāng)輻射片采用正方形時(shí)，上輻射片3和下輻射片的同一對(duì)角分別切角，以實(shí)現(xiàn)圓極化特性。

本例中，所述的微波介質(zhì)板采用厚度為1mm的Roger 3010微波板。輻射片采用方形時(shí)，上輻射片3邊長(zhǎng)為28.8mm，下輻射片2邊長(zhǎng)為37mm，接地板1邊長(zhǎng)為60mm。

本實(shí)用新型采用單點(diǎn)饋電實(shí)現(xiàn)高頻激勵(lì)，且采用單點(diǎn)饋電減小了天線的饋電結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)SMA接頭探針直接焊接在上輻射片上。另外，SMA接頭探針與下輻射片通過(guò)一個(gè)金屬化圓孔間隔開(kāi)，并將兩個(gè)上輻射片開(kāi)關(guān)31、兩個(gè)下輻射片開(kāi)關(guān)23分別加載在上、下輻射片上來(lái)調(diào)節(jié)天線諧振頻率，保證了天線軸比及相位輻射特性的對(duì)稱性。

本實(shí)用新型中天線的工作頻率范圍為1.1GHz～1.28GHz或1.55GHz～1.61GHz，工作頻率范圍覆蓋北斗2、GPS、GLONASS和Galileo系統(tǒng) 工作頻率，能夠兼容北斗、GPS、GLONASS和Galileo系統(tǒng)，能夠直接與相應(yīng)的導(dǎo)航接收機(jī)相連。

本實(shí)用新型采用上輻射片開(kāi)關(guān)和下輻射片開(kāi)關(guān)共四個(gè)開(kāi)關(guān)分別加可調(diào)電容或電感構(gòu)成的開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，在拓寬天線帶寬的同時(shí)增強(qiáng)天線軸比及相位特性，拓展了其適用范圍，參見(jiàn)圖7～圖10。同時(shí)兼容Beidou2、GPS、GLONASS和Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，上、下輻射片分別采用兩兩一組的開(kāi)關(guān)加載，提高天線的相位中心穩(wěn)定性及軸比特性，進(jìn)一步提高衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的性能，適用于高精度車載及機(jī)載導(dǎo)航定位。