[实用新型]一种GPS天线及车载天线

说明书

本申请提供一种GPS天线及车载天线，其中，GPS天线包括GPS天线本体；超材料结构，所述超材料结构位于所述GPS天线本体的主要辐射侧；其中，所述超材料结构包括介质基板和位于所述介质基板表面的金属结构覆层。本实用新型针对现有车载天线系统中GPS天线增益不足的问题，通过设计一种超材料结构，设置在GPS天线的主要辐射侧，使得在GPS天线工作频率范围内，提高电磁能量的局域化程度，从而提升GPS天线在天顶方向的辐射增益。其中，阿基米德螺旋线超材料结构和多半径同心圆结构相对于其他结构，能够在不改变车载环境、不增大使用面积的同时，较为显著地提升GPS天线在天顶方向辐射的最大增益，是实现其定位精度提升的有效手段。

技术领域

本实用新型涉及电气元件技术领域，尤其涉及一种GPS天线及车载天线。

背景技术

随着无线通信技术的高速发展，车联网、物联网等应运而生。GPS天线在实现高精度定位、定时、导航及智能驾驶等车载功能方面扮演着重要的角色。GPS天线是通过接受卫星信号，进行定位或者导航的终端，其卫星信号一般分为L1和L2两种频段，其中，L1的中心频率为1.575GHz，L2的中心频率为1.227GHz。增益(Gain)、驻波(VSWR)、噪声系数(Noisefigure)、轴比(Axial ratio)是衡量GPS天线性能的重要参数。

但是随着天线体积小型化，尤其如车载天线，内部空间较小，因此，如何在有限空间内，提升车载GPS天线增益成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种GPS天线及车载天线，以解决现有技术中在有限空间内，提升车载GPS天线增益较困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种GPS天线，包括：

GPS天线本体；

超材料结构，所述超材料结构位于所述GPS天线本体的主要辐射侧；

其中，所述超材料结构包括介质基板和位于所述介质基板表面的金属结构覆层。

优选地，所述GPS天线本体包括微带贴片天线。

优选地，所述超材料结构的介质基板与所述微带贴片天线平行设置。

优选地，所述介质基板为FR4板。

优选地，所述介质基板的厚度为1.5mm，介电常数为4.4。

优选地，所述金属结构覆层为阿基米德螺旋线结构。

优选地，所述超材料结构的阿基米德螺旋线结构所在层与所述微带贴片天线之间的距离为80m-120mm，包括端点值。

优选地，所述阿基米德螺旋线结构的总宽度为88.4mm，总长度83.5mm，共计18根螺旋曲线，单一螺旋曲线线宽1.9mm，基本单元长度80mm。

优选地，所述阿基米德螺旋线结构总宽度和总长度均为88mm，共12根螺旋线枝节，单一螺旋曲线线宽从内向外分别为1.5mm、2.5mm、3.5mm，每种4根，长度均为87mm。

优选地，所述金属结构覆层包括多个同心且半径不同的圆环结构。

本实用新型还提供一种车载天线，包括上面任意一项所述的GPS天线。