[实用新型]卫星导航系统终端宽带微带天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线技术、宽带技术、特别涉及卫星导航终端天线。

背景技术

卫星导航系统是指为地面、海洋、空间、以及太空的各种的载体提供位置、速度、时间等资讯服务的专业系统。可实现对目标定位、导航、监管、管理。它已在军事和民用等领域发挥出重要作用，成为不可或缺的无线电应用的高技术。

随着北斗导航系统的不断完善，加上中国参与欧洲伽利略卫星导航系统的研发，目前国内已能够接收GPS、北斗、GLONASS、伽利略四套卫星导航系统信号。利用组合导航，可以使观测到的卫星数目会大幅度增加,有利于减少多路径效应，提高定位精度，缩短定位时间，提高观测结构的可靠性。特别是在城市、峡谷、密林深处等信号受到严重遮挡的情况下，尤为重要。

卫星导航系统终端天线多采用微带天线，这是因为微带天线轻、小，适宜平装和集成。普通微带天线工作频带比较窄，一般为2％左右，即或采用扩频加载技术，工作频带也只能扩展到7％左右，不能满足覆盖北斗、GPS、GLONASS、伽利略，四系统的频率覆盖要求。因此不得不采用双天线叠层结构。叠层结构天线由两层辐射贴片和接地板组成，上层辐射单元(贴片)产生的L₁频段(1.575GHz).GLONASS的E₁频段(1.602GHz),北斗的B₁频段(1.561GHz)。下层辐射单元(贴片)产生GPS的L₂频段(1.227GHz)GLONASS的E₂频段(1.246GHz)、北斗的B₂频段(1.207GHz)。其中下层辐射单元(贴片)同时也充当了上层的接地板。

要实现对称馈电，需要8根馈线。其中4根馈线为下贴片馈电。另外4根馈线为上贴片馈电，为上贴片馈电的4根馈线必须通过下层贴片，这样就不可避免地会对下层贴片造成激励，形成干扰，降低两天线之间的隔离。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有更大的带宽和更小体积的卫星导航天线。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是，卫星导航系统终端宽带微带天线，包括贴片、介质基材和激励探针，其特征在于：

介质基材包括第一层介质基材和第二层介质基材，第一层介质基材和第二层介质基材的介电常数皆为4.4‐4.6；

第一层介质基材设置于贴片和激励探针之间；

激励探针包括横向部分和纵向部分，激励探针的横向部分与贴片形成电容性耦合，纵向部分穿过第二层介质基材，纵向部分具有外部电路连接端。

进一步的，激励探针的横向部分和纵向部分皆为直线线段状，横向部分和纵向部分的连接点同时也是横向部分的一个端点和纵向部分的一个端点。

所述贴片为平面贴片，激励探针横向部分和纵向部分的连接点在贴片上的投影位于贴片的边缘。

贴片带有耦合缝隙，耦合缝隙的一端设置于贴片边缘。

所述贴片的耦合缝隙包括中心对称分布的直线缝隙，对称中心为贴片的中心点，激励探针的横向部分平行于耦合缝隙。

每条耦合缝隙都具有一个扩展缝隙，所述扩展缝隙与直线缝隙垂直相交于扩展缝隙的中点，激励探针的横向部分平行于直线缝隙。

所述激励探针的横向部分共面设置于一个平行于贴片的平面，且横向部分中心对称分布，横向部分的对称中心与耦合缝隙的对称中心的连线垂直于贴片，激励探针的纵向部分垂直于横向部分，纵向部分与横向部分的连接点位于横向部分远离对称中心的一端，且各探针的纵向部分彼此平行。

耦合缝隙的直线缝隙和扩展缝隙相交于直线缝隙的一个端点，该端点为直线缝隙靠近贴片中心的端点。

所述贴片为正方形贴片，所述直线缝隙垂直于贴片的边，且贴片的每个边都具有一个垂直于该边的直线缝隙。

所述激励探针的纵向部分与贴片平面法线的夹角小于7度。

所述激励探针的纵向部分垂直于贴片。

第一层介质基材和第二层介质基材的介电常数相同。

所述微带天线具有4个馈电端口，相位分别为0°、90°、180°、270°。

本实用新型的有益效果是，体积小，精度高，带宽大，应用范围广，例如登山旅游、沙漠探险、深林防火、高速公路、高铁、轨道交通特种车辆、关键设施的定位，通讯导航等领域。

附图说明

图1是本实用新型涉及的天线系统框图。

图2是本实用新型的天线结构示意图(纵向剖视)。

图3是实施例1的结构示意图(纵向剖视)。