[发明专利]一种单层双频微带天线

说明书

技术领域

本发明属于一种双频带微带天线，具体涉及一种新型于单层介质板设计制作而成的圆对称GPS-BD双频带圆极化微带天线。

背景技术

随着卫星导航定位技术在军民用领域起到的作用越来越显著，人们对卫星导航定位系统的关注度越来越高，对卫星导航设备的要求也越来越高。高精度，高稳定度都是卫星导航设备的发展方向。目前已应用的卫星导航系统有美国的GPS，俄罗斯的GLONASS，还有中国的北斗系统。多系统兼容的接收机在解算精度和可靠性方面都具有很大优势，同时在高精度授时应用中，使用我国自主研制的北斗系统，具有更高的安全性，摆脱了对GPS的完全依赖。历史上我国的CDMA网络曾经出现因为GPS不授时而导致的系统瘫痪。所以多系统集成是以后的卫星定位导航设备的发展趋势，而天线作为卫星导航设备的重要组成部分，也面临着多系统兼容的课题，也就是多频段天线。

由于微带天线体积小，重量轻，剖面低且易于加工制作，目前在卫星导航接收系统中应用的十分广泛，但微带天线的缺点之一是相对带宽较窄。对于GPS，BD兼容的接收系统来说，需要天线在此两个系统的信号频率上都要实现正常的接收，而单个微带天线单元难以实现如此大的带宽同时对GPS和BD这两个频率的信号进行接收。为满足这种需求，现有的GPS，BD双频接收天线的实现方式主要有两种：一、将两个天线单元GPS单元与BD单元并列放置；二、将两个天线单元叠层放置，如专利号200710099065.6一种双频圆极化层叠微带天线的设计方法，专利号200920045847.6一种GPS和北斗一号双频有源接收天线，专利号200920013024.5一种双频段卫星导航接收天线等所述。对于第一种方案来说，其并列的放置方式会影响天线各自的辐射方向图和轴比等特性，因为GPS，BD系统的电磁波都是采用的右旋圆极化的方式，并列放置的两个天线单元会导致对每个天线单元来说都是非对称的结构。同时并列放置的方式也不利于天线的小型化。相对于并列放置方式第二种叠层方式的双频天线避免了出现结构不对称的情况，但是它仍然需要制作两个单独的天线单元，并且需要将两者通过导电粘接的方式结合，粘接过程中需要确保二者的相对位置，制作过程复杂，且成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现优异的宽角圆极化和零相差特性，同时具有低剖面，加工制作简单方便的单层双频微带天线。

本发明是这样实现的，一种单层双频微带天线，它包括微波介质基板，微波介质基板的中心处设有中心圆形辐射单元，中心圆形辐射单元的外围处设有圆环形辐射单元，中心圆形辐射单元与圆环形辐射单元之间有一定的环形空隙，圆环形辐射单元的内缘处开有接地金属孔，圆环形辐射单元上安装有馈电探针，微波介质基板上均匀对称的开有安装螺钉孔。

所述的中心圆形辐射单元的中心处开有矩形槽。

所述的圆环形辐射单元外缘处设有齿轮状的调谐枝节。

本发明的优点是，本天线采用单层圆对称结构，内侧圆形贴片单元，外侧采用环状单元。这种结构实现了优异的宽角圆极化和零相差特性，同时具有低剖面，加工制作简单方便等特点，同时此种结构十分有利于制作加工过程中的调试。

附图说明

图1为本发明所提供的一种单层双频微带天线示意图；

图2为本发明的GPS频点增益方向图；

图3为本发明的GPS频点的轴比方向图；

图4为本发明的BD频点的增益方向图；

图5为本发明的BD频点的轴比方向图。

图中，1微波介质基板，2安装螺钉孔，3馈电探针，4环形辐射单元，5圆形辐射单元，6金属化接地孔，7调节枝节。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明机型详细介绍：

如图1所示，一种单层双频微带天线它包括微波介质基板1，微波介质基板1的中心处固定连接有中心圆形辐射单元5，中心圆形辐射单元5的中心处开有矩形槽，中心圆形辐射单元5的外围处固定有圆环形辐射单元4，中心圆形辐射单元5与圆环形辐射单元4之间有一定的环形空隙，圆环形辐射单元4外缘处均匀对称的布置有齿轮状的4个调谐枝节7，圆环形辐射单元4的内缘处均匀的开有接地金属孔6，圆环形辐射单元4上还安装馈电探针3，微波介质基板1上均匀对称的开有4个安装螺钉孔2。