[实用新型]一种高隔离度多频收发天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线设备技术领域，更具体的是涉及一种高隔离度多频收发天线，应用于各种北斗卫星导航定位系统上。

背景技术

随着全球定位系统(GPS)向民用领域免费开放，GPS已发展成为一个高速成长的产业，GPS要求接收天线在1176.45MHz、1227.6MHz和1575.42MHz三个频段上实现圆极化工作。同时，我国也组建了自己的卫星导航定位系统一一北斗导航定位系统(CNSS)，并且已经开始提供服务，我国的“北斗一号”卫星导航系统中用户机与卫星的通信上、下行分别采用两个不同的波段，上行为L波段:1610-1626.5MHZ，下行为S波段:2483.5-2500MHZ。因此，用户机的天线必须能工作于这两个波段。

随着无线通信系统的发展，对天线多频段多极化的要求越来越高。以卫星导航系统为例，卫星导航信号是圆极化波，终端天线也均以圆极化方式工作。常见的几种圆极化天线形式有交叉对称振子天线、螺旋天线、微带天线。其中，微带天线由于结构简单、体积小、成本低以及优良的电性能而广泛用于卫星终端领域。在实际的应用中，有时要求微带天线在频率间隔较大的两个频段实现圆极化，有时又要求天线在频率间隔较小的两个频段实现圆极化。而堆叠的微带天线可以实现任意的频率比。

为了克服多频天线隔离度差，满足北斗收发信号的互不干扰。有必要研究一种可同时覆盖GPSL1以及CNSS上行和下行频段的多频段圆极化天线，使得天线频率较小以及空间较小的情况下实现天线的高隔离度，确保天线系统上下行的信号不会相互干扰。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构简单，节省成本，应用广泛，能改善发射天线与各接收天线的电磁干扰的高隔离度多频收发天线。

本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种高隔离度多频收发天线，包括接收天线和发射天线，其特征在于，所述发射天线为金属圆环，圆内环金属边缘设置金属化过孔，并与地相连接使之短路，形成金属短路环。

作为上述方案的进一步说明，所述接收天线设置在圆环状的发射天线内侧。

所述金属圆环上均匀设有多个金属化过孔，数量越多越接近短路环，目标是形成圆环零电位环。

所述金属圆环的馈电位置在内环靠外50欧姆处，设计为四馈、双馈天线或单馈天线。

所述发射天线的内环大小大于接收天线的辐射面积，并且接收天线与发射天线由短路环隔开。

所述接收天线为高频接收天线，发射天线为低频发射天线，接收天线的高频辐射区域上加高介电常数陶瓷叠层，有效增加整体系统工作频率，并保持与圆环辐射频率的高隔离度。

所述发射天线与环内的接收天线在发射频段的隔离度保持在-15dB以下。

本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

1、本实用新型改善发射天线与各接收天线的电磁干扰，改变了发射天线与接收天线的耦合，基本能在满足天线性能需求的条件下，提高收发天线在发射频段上的隔离度。

2、结构新颖，节省成本，在一个板材上面实现天线收发的，并且满足天线间的隔离度要求。

3、应用广泛，高频辐射区域可叠层高介电常数陶瓷，可作为GPS频段接收天线，满足多频卫星天线的市场需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为本实用新型的印制板应用于整体方案的正面图；

图4本实用新型的样品驻波隔离度数据图（GPS&L段）；

图5本实用新型的实际样品驻波隔离度数据图（S段&L段）。

附图标记说明：1、接收天线  2、发射天线  3、定位板  4、金属化过孔  5、天线振子  6、同轴连接器  7、陶瓷辐射体。

具体实施方式

如图1，图2所示，本实用新型一种高隔离度多频收发天线，包括接收天线1和发射天线2，接收天线1和发射天线2设置在定位板3上，发射天线为金属圆环，圆内环金属边缘设置金属化过孔4，并与地相连接使之短路，形成金属短路环。接收天线设置在圆环状的发射天线内侧。其中，金属圆环上均匀设有多个金属化过孔，数量越多越接近短路环，目标是形成圆环零电位环。金属圆环的馈电位置在内环靠外50欧姆处，设计为四馈、双馈天线或单馈天线。发射天线的内环大小大于接收天线的辐射面积，并且接收天线与发射天线由短路环隔开。高频辐射区域上可加各种介电常数陶瓷叠层，有效增加整体系统工作频率，并保持与圆环辐射频率的高隔离度。发射天线与环内的接收天线在发射频段的隔离度保持在-15dB以下，满足天线隔离度的需求。