[实用新型]一种多模多频圆极化卫星定位接收天线

说明书

技术领域

本实用新型属于无线通讯信号接收设备技术领域，涉及一种多模多频圆极化卫星定位接收天线。

背景技术

传统的卫星定位接收天线有微带天线、十字交叉振子天线、四臂螺旋天线等，微带天线具有体积小、重量轻、低剖面等优点从而应用比较广泛。然而现有的微带天线多为单模或窄带工作，普通单辐射贴片只能实现一个频点接收，不能实现多频点，即只能接收全球定位系统GPS、北斗BD或格洛纳斯GLONASS中的一个卫星系统信号，如果实现多频工作时，需要多个辐射贴片且采用层叠方式，其方向图不是很理想，因而应用受到一定的限制。

微带天线实现圆极化可以采用单点馈电、双点馈电或者多点馈电。而单点馈电一般带宽较窄，普通的单点馈电网络的带宽只有10％左右，宽带效果难以实现，而多点馈电网络较为复杂。

另外，现有的微带天线网络给辐射单元馈电都采用探针直接馈电，这样会引入感抗，如果辐射贴片太厚，感抗太大，难以补偿，这将使天线的阻抗带宽缩小，从而不好匹配，同时采用探针直接馈电也增加了工艺上的复杂度，结构尺寸较大，限制了天线的使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种多模多频圆极化卫星定位接收天线，解决现有的卫星微带接收天线采用单辐射贴片时无法实现多频点接收、采用单点馈电时网络带宽窄以及采用探针直接馈电时天线阻抗带宽缩小且工艺结构复杂、尺寸大的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型包括介质板、辐射贴片、馈电网络和探针，其特征在于：

所述介质板，采用自下而上叠合在一起的第一介质板、第二介质板及第三介质板；第一介质板的顶面设置有底板电极片，第二介质板的顶面设置有两个馈电电极片，该第二电极片分别与第一组的两个探针相连，馈电网络的两个信号输出端分别与第一组的两个探针连接，辐射电极片设置在第三介质板的顶面，通过馈电电极片耦合辐射能量；

所述馈电网络，设置在第一介质板的底面，该馈电网络上设置有两组短路、开路组合的匹配枝节，匹配枝节的短路端与第二组的两个探针的一端连接，这两个探针的另一端穿过第一介质板的厚度方向与底板电极片连接。

作为优选，所述的第一介质板和第二介质板采用微带结构。

作为优选，所述的馈电网络的信号输入端通过同轴线缆与外部定位终端的通讯模块连接，同轴线缆的芯线连接在馈电网络的信号输入端上，同轴线缆的外层导体与底板电极片连接。

作为优选，所述的辐射贴片采用圆形贴片。

作为优选，所述的底板电极片覆盖整个第一介质板的顶面。

作为优选，所述的馈电电极片采用矩形片。

作为优选，所述的第一介质板为长方形，第二介质板及第三介质板均为正方形。

本实用新型具有如下优点：

1）本实用新型由于采用从下向上依次叠合在一起的三层介质板，通过耦合辐射能量，可使天线只需要一个馈电接头，通过单辐射贴片就能够实现多频点接收，且在高低频端都具有较好的对称性以及很好的半空间辐射特性，绝对增益＞2.5dBi，高低频轴向轴比小于3dB，具有很好的圆极化特性；

2）本实用新型由于馈电网络上设置有两组短路、开路组合的匹配枝节，且馈电网络的两个信号输出端通过探针分别与馈电电极片连接，这种双点馈电方式和优化的匹配枝节，使网络带宽超过了40%；

3）本实用新型由于辐射贴片与馈电电极片之间采用耦合方式馈电，能够保证天线的阻抗带宽，同时由于将馈电电极片设为两个，这种双点耦合馈电工艺结构简单，而且尺寸小，扩展了天线的使用范围。

附图说明

图1是本实用新型的剖面结构示意图；

图2是本实用新型中的第一介质板顶面结构示意图；

图3是本实用新型中的第一介质板底面结构示意图；

图4是本实用新型中的第二介质板顶面结构示意图；

图5是本实用新型中的第三介质板顶面结构示意图；

图6是本实用新型中的馈电网络工作原理图；

图7是本实用新型中的馈电网络等效电路图；

图8是本实用新型在1176MHZ～1609MHZ频段的驻波比实测图；

图9是本实用新型在f=1176.45MHZ的归一化实测方向图；

图10是本实用新型在f=1609MHZ的归一化实测方向图；

图11是本实用新型天线轴向的轴比实测图。

具体实施方式