[发明专利]一种车载高精度多模北斗导航定位天线

说明书

技术领域

本发明涉及宽频天线馈电技术领域，尤其是一种车载高精度多模北斗导航定位天线。

背景技术

目前全球已经运营或在建的卫星导航系统有美国的GPS系统、俄罗斯的CLONASS系统、欧洲的伽利略系统，以及我国的“北斗二号”卫星导航定位系统，广泛应用于导航、测绘、监测、授时、通信等多种领域，尤其是大地测量学及其相关学科领域，包括地球动力学、海洋大地测量学、天文学、地球物理勘探、资源勘探、工程测量与工程变形监测等。随着民用卫星导航应用领域的迅猛发展，对导航定位的精度要求越来越高，作为高精度卫星导航接收机的重要组成部分，它的性能如何直接关系到卫星导航接收机测量精度的大小，其中天线的相位中心变化和多径效应是高精度卫星导航测量系统中的显著误差源，天线的低仰角增益影响接收机的灵敏度。

发明内容

现有技术难以满足人们的需要，为弥补现有技术不足，本发明旨在提供一种适用于北斗导航卫星系统的车载高精度多模导航定位天线，频率覆盖北斗2代导航系统B1、B2及B3频段，并且兼容GPS、GLONASS和Galileo系统，本发明采用四点馈电技术保证天线在宽角域范围内的相位中心及轴比特性，同时新的耦合馈电结构的引入进一步扩展了天线带宽，提高了卫星导航接收机系统的定位精度，使定位 精度达到厘米甚至毫米级。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种车载高精度多模北斗导航定位天线，包括天线辐射部分、耦合馈电部分和馈电网络三部分；所述天线辐射部分包括下辐射片和上辐射片；所述耦合馈电部分包括外壳、介质填充和内芯；所述外壳与馈电网络四个输出端口A、B、C和D连接；介质填充将外壳与内芯隔离形成电容耦合效果，内芯与下辐射片焊接；金属外壳与馈电网络输出端口连接；所述馈电网络部分包括一个180度定向耦合器和两个90度移相器，输出幅度相等相位相差90度的信号。

作为本发明的进一步技术方案：所述耦合馈电部分呈“哑铃”状，下辐射片和上辐射片为原形状；所述上辐射片直径为60mm，下辐射片直径为80mm，金属地板直径为120mm。

作为本发明的进一步技术方案：所述下辐射片和上辐射片分别设在低频段和高频段。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该车载高精度多模北斗导航定位天线，它利用新型耦合馈电结构在拓宽天线带宽的同时增强了耦合馈电的可调节性，拓展了其适用范围，同时兼容Beidou2、GPS、GLONASS和Galileo卫星导航系统，采用四点馈电方式提高天线的相位中心稳定性及轴比特性，进一步提高卫星导航接收机的性能，适用于高精度车载及机载导航定位；整体结构简单；实用性强，易于推广使用。

附图说明

图1为本发明的辐射片结构示意图；

图2为本发明的耦合馈电部分结构示意图；

图3为本发明的馈电网络结构示意图；

图4为本发明的天线return loss示意图；

图5为本发明的远场辐射方向图；

图6为本发明的相位方向图；

图7为本发明的轴比示意图；

其中：外壳1；介质填充2；内芯3；下辐射片4；上辐射片5；金属地板6。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅说明书附图1～7，本发明实施例中，一种车载高精度多模北斗导航定位天线，包括天线辐射部分、耦合馈电部分和馈电网络三部分；所述天线辐射部分包括下辐射片4和上辐射片5；所述耦合馈电部分包括外壳1、介质填充2和内芯3；所述外壳1与馈电网络四个输出端口A、B、C和D连接；介质填充2将外壳与内芯隔离形成电容耦合效果，内芯3与下辐射片4焊接；金属外壳1与馈电网络输出端口连接；所述馈电网络部分包括一个180度定向耦合器和两个90 度移相器，输出幅度相等相位相差90度的信号。

作为本发明的进一步技术方案：所述耦合馈电部分呈“哑铃”状，下辐射片4和上辐射片5为原形状；所述上辐射片直径为60mm，下辐射片直径为80mm，金属地板直径为120mm。

作为本发明的进一步技术方案：所述下辐射片4和上辐射片5分别设在低频段和高频段。