[发明专利]一种多频圆极化天线

说明书

技术领域

本发明涉及定位天线领域，特别涉及一种多频圆极化天线。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，全球卫星定位系统（GNSS）在各个领域得到了广泛应用。其中美国的GPS（Global Positioning System，全球定位系统）、俄罗斯的GLONASS（Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统），欧洲的Galileo（伽利略定位系统）和中国的BDS（BeiDou Navigation Satellite System，北斗卫星导航系统）是世界上主要的卫星定位导航系统。GPS要求接收天线在1176.45MHz（L5）、1227.6MHz(L2/L2C)和1575.42(L1/L1C)MHz三个频段上实现圆极化工作。欧洲的伽利略系统要求天线工作在1575.420MHz(E1)、1278.750MHz(E6)、1207.140MHz(E5b)、1191.795MHz(E5)和1176.450MHz(E5a)频段。随着对卫星导航定位需求的增加，单个定位系统无法提供更加准确的定位服务。为了满足接收机的多系统兼容性，实现多个导航系统的优势互补，需要研究能同时覆盖不同导航系统频段的圆极化天线。

随着手机、平板电脑等便携式设备的不断发展，手持设备提供相应的精确导航定位服务已成必然的趋势。因此需要设计多频段、小型化的圆极化天线。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多频圆极化天线，其可实现多个频段卫星信号的接收，同时具有尺寸小、结构简单、造价低等优点。

本发明提供的一种多频圆极化天线，包括：矩形介质板和天线片，该天线片自矩形介质板的端角起、沿矩形介质板的一条边设置，天线片垂直于该矩形介质板，

天线片包括三个天线支节，与该三个天线支节分别连接、用于为该三个天线支节馈电的环形结构，第一天线支节和第二天线支节谐振在不同的工作频率，第三天线支节分别垂直于第一天线支节和第二天线支节。

优选地，所述环形结构包括：沿天线片的长度方向设置的弯折部、与弯折部的一端连接的馈电线、与弯折部的另一端连接的短路线、以及设置在介质板的背向天线片的一侧的金属片，

馈电线、短路线的一端分别与弯折部连接，另一端均与金属片连接。

优选地，所述弯折部为沿天线片的长度方向依次排列的多个蜿蜒线结构。

优选地，所述第一天线支节位于弯折部的一侧，第二天线支节和第三天线支节位于弯折部的另一侧，第三天线支节与第二天线支节相交连接。

优选地，所述第一天线支节、弯折部设置于天线片的朝向矩形介质板的一侧，

所述第二天线支节、第三天线支节、馈电线、短路线设置于介质板的朝向天线片的一侧。

优选地，所述环形结构的周长为一个工作波长。

优选地，所述馈电线、短路线包括一个或多个蜿蜒线结构。

优选地，所述天线片的背向矩形介质板的一侧进一步包括用于阻抗匹配的金属片。

由上述技术方案可见，在本发明中，在本发明中，通过谐振在不同工作频率下的第一天线支节和第二天线支节，本发明的多频圆极化天线同时覆盖不同的导航系统频段，满足多系统兼容性的要求。进一步地，通过设置与谐振在不同工作频率下的两个天线支节均垂直的第三天线支节，其产生与第一、第二天线支节垂直的电场，且相位相差90度，从而实现了圆极化。

本发明的多频圆极化天线的结构简单，通过合理的位置设置在较小的空间内实现了多频圆极化天线的布置，具有小型化、结构简单、造价低的优点，能够应用于各种便携式设备中，使便携式设备能够实现多系统兼容性。

附图说明

图1为本发明的多频圆极化天线的结构示意图。

图2为本发明的多频圆极化天线的发射系数图。

图3为本发明的多频圆极化天线的轴比图。

图4为本发明的多频圆极化天线工作在1.575GHz的辐射方向图。

图5为本发明的多频圆极化天线工作在1.278GHz的辐射方向图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。