专利名称:用于北斗一代和北斗二代b3频段的三频卫星导航天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及了一种用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线，该产品能够用于北斗一代定位和短报文通信以及北斗二代定位。天线采用高介电常数低损耗的介质材料，在保证天线增益指标的前提下实现天线的小型化；在底层介质基板中加载四个对称的金属过孔提高了天线B3频段和L频段馈电端口间的隔离度，在中间层介质基板正中间加载一个金属过孔提高了天线L频段和S频段馈电端口间的隔离度；通过带有90°相移的威尔金森功分器对天线进行正交馈电，增加了L频段和B3频段的轴比带宽。本实用新型在具备多频特性的基础上，具有小型化、高端口隔离和高轴比带宽的优点，可很好地应用于北斗导航手持终端设备。
【专利说明】用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线。
【背景技术】
[0002]北斗卫星导航系统是由我国自主研发的全球卫星定位与通信系统，随着北斗卫星导航系统的逐步建立和完善，基于北斗卫星导航系统的定位和通信技术在迅速发展，已经渗透到各个领域并广泛应用于军事、交通、水利、抢险救灾等相关应用中。目前市场上的一些多频天线采用低介电常数的高频板材，天线体积较大而无法满足手持终端小型化的市场需求；天线各频点端口的隔离度不够高，造成不同频段天线工作时互相引起电磁干扰而降低天线性能；市面上多数天线采用单点馈电存在轴比带宽小的缺点。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线，能够用于北斗一代定位和短报文通信以及北斗二代定位。
[0004]本实用新型采用以下方案实现:一种用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线，其特征在于:包括自下而上依次层叠的馈电网络介质基板、底层介质基板、中间层介质基板以及顶层基质基板；所述馈电网络介质基板下表面设置有底层天线接头、顶层天线接头和中间层天线接头；所述底层介质基板上表面设置有B3频段的底层天线辐射贴片，所述中间层介质基板的上表面设置有L频段的中间层天线辐射贴片；所述顶层基质基板的上表面设置有S频段的顶层天线辐射贴片；所述顶层天线接头与第一馈电探针的一端连接，所述第一馈电探针的另一端与所述顶层天线辐射贴片的馈电点连接；所述中间层天线接头与第二馈电探针的一端连接，所述第二馈电探针的另一端与所述中间层天线辐射贴片的馈电点连接；所述底层天线接头与第三馈电探针的一端连接，所述第三馈电探针的另一端与所述底层天线辐射贴片的馈电点连接。
[0005]在本实用新型一实施例中，所述的顶层天线辐射贴片为一矩形，且该矩形的一个对角设置有切角微扰，该顶层天线辐射贴片开设有中间开槽，所述的中间开槽内设置有馈电点，所述的馈电点与所述的第一馈电探针连接。
[0006]在本实用新型一实施例中，所述中间层介质基板尺寸为33mmX33mmX4.5mm，且中间开设有一个金属过孔。
[0007]在本实用新型一实施例中，所述底层介质基板尺寸为43mmX43mmX6.3mm,中间有四个位置对称的金属过孔。
[0008]在本实用新型一实施例中，所述顶层介质基板尺寸为22_X22_X2.5mm。
[0009]在本实用新型一实施例中，所述馈电网络介质基板下表面设置有微带线馈电网络，包括作用于底层天线的威尔金森功分器、作用于中间层天线的威尔金森功分器和作用于顶层天线的微带走线。
[0010]在本实用新型一实施例中，所述微带线馈电网络介质基板尺寸为57mmX43mmX0.8mm。
[0011]本实用新型不仅能用于北斗一代L频段信号发射和S频段信号接收，实现北斗一代的定位和短报文通信功能，还能用于北斗二代B3频段信号接收，实现北斗二代定位功能，具有小型化、高端口隔离和高轴比带宽的优点，可很好地应用于北斗导航手持终端设备。基于北斗卫星导航系统而设计的手持机，在军事演练、国防科技、水利监控、交通导航跟踪、抢险救灾等相关应用中发挥着巨大的作用。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0013]图2是本实用新型的顶层天线结构示意图。
[0014]图3是本实用新型的中间层天线结构示意图。
[0015]图4是本实用新型的底层天线结构示意图。
[0016]图5是本实用新型的馈电网络结构示意图。
[0017]图中I为顶层天线辐射贴片，2为中间层天线辐射贴片，3为底层天线辐射贴片，4为顶层介质基板，5为中间层介质基板，6为底层介质基板，7为馈电网络介质基板，8为顶层天线接头，9为中间层天线接头，10为底层天线接头，12为顶层天线辐射贴片的中间开槽，13为顶层天线的馈电点，14为顶层天线辐射贴片切角微扰，15为中间层天线的馈电点，16为中间层介质基板的金属过孔，17为底层介质基板的金属过孔，18为底层天线的馈电点，19为天线的定位孔，20为威尔金森功分器的隔离电阻，21为底层天线的威尔金森功分器，22中间层天线的威尔金森功分器，23为顶层天线微带走线；111为第一馈电探针，112为第二馈电探针，11为第二馈电探针。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
[0019]如图1所示，本实施例提供一种用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线，其特征在于:包括自下而上依次层叠的馈电网络介质基板、底层介质基板、中间层介质基板以及顶层基质基板；所述馈电网络介质基板下表面设置有底层天线接头、顶层天线接头和中间层天线接头；所述底层介质基板上表面设置有B3频段的底层天线辐射贴片，所述中间层介质基板的上表面设置有L频段的中间层天线辐射贴片；所述顶层基质基板的上表面设置有S频段的顶层天线辐射贴片；所述顶层天线接头与第一馈电探针的一端连接，所述第一馈电探针的另一端与所述顶层天线辐射贴片的馈电点连接；所述中间层天线接头与第二馈电探针的一端连接，所述第二馈电探针的另一端与所述中间层天线辐射贴片的馈电点连接；所述底层天线接头与第三馈电探针的一端连接，所述第三馈电探针的另一端与所述底层天线辐射贴片的馈电点连接。
[0020]请参见图2，图2是本实用新型的顶层天线结构示意图，在本实用新型一实施例中，所述的顶层天线辐射贴片采用中心单点馈电，其为一矩形，且该矩形的一个对角设置有切角微扰，该顶层天线辐射贴片开设有中间开槽，所述的中间开槽内设置有馈电点，所述的馈电点与所述的第一馈电探针连接。
[0021]请参见图3，图3是本实用新型的中间层天线结构示意图。在本实用新型一实施例中，所述中间层介质基板尺寸为33mmX33mmX4.5mm，且中间开设有一个金属过孔。该中间层天线辐射贴片采用威尔金森功分器进行正交馈电，实现左旋圆极化。
[0022]请参见图4，图4是本实用新型的底层天线结构示意图。在本实用新型一实施例中，所述底层介质基板尺寸为43mmX43mmX6.3mm,中间有四个位置对称的金属过孔，该底层天线辐射贴片采用威尔金森功分器进行正交馈电，实现右旋圆极化。
[0023]在本实用新型一实施例中，所述顶层介质基板尺寸为22mmX22mmX2.5mm。
[0024]在本实用新型一实施例中，所述馈电网络介质基板下表面设置有微带线馈电网络，包括作用于底层天线的威尔金森功分器、作用于中间层天线的威尔金森功分器和作用于顶层天线的微带走线。
[0025]在本实用新型一实施例中，所述微带线馈电网络介质基板尺寸为57mmX43mmX 0.8mm。
[0026]本实用新型的产品能够用于北斗一代定位和短报文通信以及北斗二代定位。天线采用高介电常数低损耗的介质材料，在保证天线增益指标的前提下实现天线的小型化；在底层介质基板中加载四个对称的金属过孔提高了天线B3频段和L频段馈电端口间的隔离度，在中间层介质基板正中间加载一个金属过孔提高了天线L频段和S频段馈电端口间的隔离度；通过带有90°相移的威尔金森功分器对天线进行正交馈电，增加了 L频段和B3频段的轴比带宽。本发明在具备多频特性的基础上，具有小型化、高端口隔离和高轴比带宽的优点，可很好地应用于北斗导航手持终端设备。
[0027]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线，其特征在于:包括自下而上依次层叠的馈电网络介质基板、底层介质基板、中间层介质基板以及顶层介质基板；所述馈电网络介质基板下表面设置有底层天线接头、顶层天线接头和中间层天线接头；所述底层介质基板上表面设置有B3频段的底层天线辐射贴片，所述中间层介质基板的上表面设置有L频段的中间层天线辐射贴片；所述顶层基质基板的上表面设置有S频段的顶层天线辐射贴片；所述顶层天线接头与第一馈电探针的一端连接，所述第一馈电探针的另一端与所述顶层天线辐射贴片的馈电点连接；所述中间层天线接头与第二馈电探针的一端连接，所述第二馈电探针的另一端与所述中间层天线辐射贴片的馈电点连接；所述底层天线接头与第三馈电探针的一端连接，所述第三馈电探针的另一端与所述底层天线辐射贴片的馈电点连接。2.根据权利要求1所述的用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线，其特征在于:所述的顶层天线辐射贴片为一矩形，且该矩形的一个对角设置有切角微扰，该顶层天线辐射贴片开设有中间开槽，所述的中间开槽内设置有馈电点，所述的馈电点与所述的第一馈电探针连接。3.根据权利要求1所述的用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线，其特征在于:所述中间层介质基板尺寸为33mmX33mmX4.5mm，且中间开设有一个金属过孔。4.根据权利要求1所述的用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线，其特征在于:所述底层介质基板尺寸为43mmX43mmX6.3mm,中间有四个位置对称的金属过孔。5.根据权利要求1所述的用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线，其特征在于:所述顶层介质基板尺寸为22_X22_X2.5mm。6.根据权利要求1所述的用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线，其特征在于:所述馈电网络介质基板下表面设置有微带线馈电网络，包括作用于底层天线的威尔金森功分器、作用于中间层天线的威尔金森功分器和作用于顶层天线的微带走线。7.根据权利要求6所述的用于北斗一代和北斗二代B3频段的三频卫星导航天线，其特征在于:所述微带线馈电网络介质基板尺寸为57mmX43mmX0.8mm。
【文档编号】H01Q5-00GK204271252SQ201420729654
【发明者】杨晓杰, 袁家德, 赖泽恒 [申请人]福州大学