用于北斗一代和北斗二代b3頻段的三頻衛(wèi)星導航天線的制作方法
【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)星導航天線。
【背景技術(shù)】
[0002]北斗衛(wèi)星導航系統(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)星導航系統(tǒng)的逐步建立和完善，基于北斗衛(wèi)星導航系統(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)域并廣泛應用于軍事、交通、水利、搶險救災等相關(guān)應用中。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)天線采用單點饋電存在軸比帶寬小的缺點。
【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)星導航天線，其特征在于:包括自下而上依次層疊的饋電網(wǎng)絡介質(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)絡介質(zhì)基板下表面設置有底層天線接頭、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置有切角微擾，該頂層天線輻射貼片開設有中間開槽，所述的中間開槽內(nèi)設置有饋電點，所述的饋電點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)絡介質(zhì)基板下表面設置有微帶線饋電網(wǎng)絡，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，可很好地應用于北斗導航手持終端設備?；诒倍沸l(wèi)星導航系統(tǒng)而設計的手持機，在軍事演練、國防科技、水利監(jiān)控、交通導航跟蹤、搶險救災等相關(guān)應用中發(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，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，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，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)星導航天線，其特征在于:包括自下而上依次層疊的饋電網(wǎng)絡介質(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)絡介質(zhì)基板下表面設置有底層天線接頭、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饋電，其為一矩形，且該矩形的一個對角設置有切角微擾，該頂層天線輻射貼片開設有中間開槽，所述的中間開槽內(nèi)設置有饋電點，所述的饋電點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)絡介質(zhì)基板下表面設置有微帶線饋電網(wǎng)絡，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上，具有小型化、高端口隔離和高軸比帶寬的優(yōu)點，可很好地應用于北斗導航手持終端設備。
[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，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于北斗一代和北斗二代B3頻段的三頻衛(wèi)星導航天線，其特征在于:包括自下而上依次層疊的饋電網(wǎng)絡介質(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)絡介質(zhì)基板下表面設置有底層天線接頭、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置有切角微擾，該頂層天線輻射貼片開設有中間開槽，所述的中間開槽內(nèi)設置有饋電點，所述的饋電點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)星導航天線，其特征在于:所述饋電網(wǎng)絡介質(zhì)基板下表面設置有微帶線饋電網(wǎng)絡，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)星導航天線，其特征在于:所述微帶線饋電網(wǎng)絡介質(zhì)基板尺寸為57mmX43mmX0.8mm。
【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上，具有小型化、高端口隔離和高軸比帶寬的優(yōu)點，可很好地應用于北斗導航手持終端設備。
【IPC分類】H01Q5-00, H01Q1-38
【公開號】CN204271252
【申請?zhí)枴緾N201420729654
【發(fā)明人】楊曉杰, 袁家德, 賴澤恒
【申請人】福州大學
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年11月29日