[实用新型]低成本全频段高精度导航天线

说明书

本实用新型公开了一种低成本全频段高精度导航天线，包括辐射片、馈电针、天线底板、支撑柱及合路电路，天线底板为正方形的FR4电路板；支撑柱连接天线底板与辐射片；所述辐射片为正方形的金属片，辐射片设于天线底板正上方，辐射片下表面距天线底板上表面间隔第一预设距离；馈电针包括四个完全对称的耦合馈电针，耦合馈电针底部穿过天线底板焊接在天线底板背面，通过合路电路合路；所述合路电路采用四点馈电，各馈电点之间相差90°。本实用新型采用四点耦合馈电的正方形金属板天线，通过L型弯折的圆柱形馈电针耦合馈电，在1.1GHz‑1.7GHz GNSS全频段范围内，在50欧附近变化不大，实现宽带匹配，最大可实现40%的工作带宽。

技术领域

本实用新型涉及导航天线技术领域，尤其涉及一种低成本全频段高精度导航天线。

背景技术

全球卫星导航系统是指能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统，其原理是卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差，称为伪距，为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差，伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。随着全球一体化的发展，卫星导航系统在航空、汽车导航、通信、测绘、娱乐等各个领域均有应用。

目前，全球有四大卫星定位系统：美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的全球导航卫星系统(GLONASS )、欧洲航天局的伽利略卫星定位系统和中国的北斗导航卫星定位系统。

由于各导航系统的工作频段差别较大，而且在很多情况下需要使用多种导航系统，所以需要设计一款支持所有民用导航系统的导航天线（工作频段1.1~1.7GHz的圆极化天线）。

随着技术的进步和社会的发展，对于卫星导航系统定位精度要求也越来越高，高精度的导航定位需要使用专门的高精度定位天线。

高精度定位天线要求具备相位精度稳定、定位精度高、低仰角信号接收效果好等优点。为实现上述优点，高精度定位天线均采用多馈点对称设计方案，实现相位中心与几何中心的重合，将天线对测量误差的影响降到最低。

根据上述要求，需要设计一款支持所有民用导航系统的导航天线，同时要求此天线相位精度高，成本低，可用于CORS站等要求高精度定位的场景。

目前市场上的全频段导航天线通常采用以下两种设计方案：

第一种设计方案采用层叠高频板材设计，下层高频板采用四点馈电设计，厚度10mm,工作频段为：1.175GHz-1.279GHz。上层高频板也采用四点馈电设计，厚度6mm,工作频段为：1.559GHz-1.607GHz。此设计方案的缺点是：1、为了满足带宽要求，需要采用大厚度高频板材制作天线，成本高，重量重。2、高频段和低频段分开馈电，馈电网络复杂。

第二种设计方案采用宽带十字交叉偶极子天线实现设计，采用两点馈电。此类天线带宽宽，工作频段为1.175GHz -1.607GHZ，但低仰角轴比和相位精度差，导致定位打点精度不足，不能用于CORS站等对天线相位精度要求高的场景。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种低成本全频段高精度导航天线，以支持所有民用导航系统，同时提升相位精度高，降低成本，可用于CORS站等要求高精度定位的场景。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种低成本全频段高精度导航天线，包括辐射片、馈电针、天线底板、支撑柱及合路电路，天线底板为正方形的FR4电路板；支撑柱连接天线底板与辐射片；所述辐射片为正方形的金属片，辐射片设于天线底板正上方，辐射片下表面距天线底板上表面间隔第一预设距离；馈电针包括四个完全对称的耦合馈电针，耦合馈电针底部穿过天线底板焊接在天线底板背面，通过合路电路合路；所述合路电路采用四点馈电，各馈电点之间相差90°。

进一步地，所述耦合馈电针为倒L型，顶部末端距离辐射片中心第二预设距离。