本實(shí)用新型涉及衛(wèi)星導(dǎo)航定位天線技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種改進(jìn)的低剖面雙頻高精度多模導(dǎo)航天線。

背景技術(shù)：

目前全球已經(jīng)運(yùn)營或在建的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有美國的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的CLONASS系統(tǒng)、歐洲的伽利略系統(tǒng)，以及我國的“北斗二號”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、測繪、監(jiān)測、授時、通信等多種領(lǐng)域，尤其是大地測量學(xué)及其相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域，包括地球動力學(xué)、海洋大地測量學(xué)、天文學(xué)、地球物理勘探、資源勘探、工程測量與工程變形監(jiān)測等。隨著民用衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，對導(dǎo)航定位的精度要求越來越高，作為高精度衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的重要組成部分，它的性能如何直接關(guān)系到衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)測量精度的大小，其中天線的相位中心變化和多徑效應(yīng)是高精度衛(wèi)星導(dǎo)航測量系統(tǒng)中的顯著誤差源，天線的低仰角增益影響接收機(jī)的靈敏度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供擴(kuò)展天線帶寬，提高衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)系統(tǒng)的定位精度的多模導(dǎo)航天線。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種改進(jìn)的低剖面雙頻高精度多模導(dǎo)航天線，包括輻射片、集成有電路的接地板，所述的輻射片設(shè)在接地板上方，輻射片與接地板形狀相同，輻射片與接地板形狀為正方形或圓形，其特征在于：

所述的輻射片包括上下平行設(shè)置的覆蓋高頻段的上輻射片和覆蓋低頻段的下輻射片，上輻射片與下輻射片之間采用耦合饋電結(jié)構(gòu)，且上輻射片與下輻射 片之間設(shè)有粘貼用的介質(zhì)層；所述的輻射片主要包括采用蝕刻在微波介質(zhì)板上的金屬片構(gòu)成；

所述的耦合饋電結(jié)構(gòu)為包括在單點(diǎn)饋電探針的底端連接接地板，單點(diǎn)饋電探針的頂端穿過下輻射片上所設(shè)的金屬化圓孔后貫穿并焊接在上輻射片上，且單點(diǎn)饋電探針的外徑小于金屬化圓孔的直徑，單點(diǎn)饋電探針的外壁與金屬化圓孔的內(nèi)壁之間不接觸；在下輻射片的邊沿設(shè)有兩個開關(guān)位置切槽，兩個上輻射片開關(guān)的頂端分別局部連接在上輻射片下表面的邊沿處，且兩個上輻射片開關(guān)的底端分別穿過相應(yīng)的開關(guān)位置切槽，兩個下輻射片開關(guān)的頂部分別連接在下輻射片的底面，所述的兩個上輻射片開關(guān)的底端、兩個下輻射片開關(guān)的底端分別采用接線一一連接接地板的電路中所設(shè)的相應(yīng)的可調(diào)電容或電感的接線端。

所述的兩個開關(guān)位置切槽采用方形，且兩個開關(guān)位置切槽的中心線相交呈直角。

所述的上輻射片采用圓形時，上輻射片的直徑為其諧振頻率波長的一半；上輻射片采用正方形時上輻射片的邊長為其諧振頻率波長的一半。

所述的下輻射片采用圓形時上輻射片的直徑為其諧振頻率波長的一半，下輻射片采用正方形時上輻射片的邊長為其諧振頻率波長的一半。

所述的單點(diǎn)饋電探針采用SMA接頭探針。

兩個上輻射片開關(guān)、兩個下輻射片開關(guān)、單點(diǎn)饋電探針以及可調(diào)電容或電感構(gòu)成的饋電部分還與低噪聲放大器集成在一起，所述的低噪聲放大器設(shè)置在接地板上。

當(dāng)輻射片采用正方形時，上輻射片和下輻射片的同一對角分別切角。

所述的微波介質(zhì)板采用厚度為1mm的Roger 3010微波板。

輻射片采用方形時，上輻射片邊長為28.8mm，下輻射片邊長為37mm，接 地板邊長為60mm。

本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，利用有源開關(guān)進(jìn)行天線諧振頻率的調(diào)節(jié)，在擴(kuò)展天線帶寬的同時，保證天線在寬頻帶范圍內(nèi)的軸比及相位特性，使其兼容多種導(dǎo)航系統(tǒng)，拓展其適用范圍。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型在實(shí)施例中的俯視圖。

圖2為圖1中去除上輻射片后的俯視圖。

圖3為圖1的仰視圖。

圖4為圖1的左視圖。

圖5為圖1中所示下輻射片的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖1中所示下輻射片的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實(shí)用新型的回波損耗圖。

圖8為本實(shí)用新型的遠(yuǎn)場輻射方向曲線圖，其中，---為E面左旋極化曲線；

...........為左旋極化曲線；——為E面右旋極化曲線；---為H面右旋極化曲線。

圖9為本實(shí)用新型的相位方向曲線圖，其中，——為E面相位方向曲線；

---為H面相位方向曲線。

圖10為本實(shí)用新型的軸比曲線圖，其中，——為E向軸比曲線；---為H向軸比曲線。

參見圖1～圖6，1為接地板；2為下輻射片；3為上輻射片；4為單點(diǎn)饋電探針；21為開關(guān)位置切槽；22為金屬化圓孔；23為下輻射片開關(guān)；31為上輻射片開關(guān)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。

實(shí)施例1

參見圖1～圖6，本實(shí)用新型包括輻射片、集成有電路的接地板1，所述的輻射片設(shè)在接地板1上方，輻射片與接地板1形狀相同，輻射片與接地板形狀為正方形或圓形，其特征在于：

所述的輻射片包括上下平行設(shè)置的覆蓋高頻段的上輻射片3和覆蓋低頻段的下輻射片2，上輻射片3與下輻射片2之間采用耦合饋電結(jié)構(gòu)，且上輻射片3與下輻射片2之間設(shè)有粘貼用的介質(zhì)層，該介質(zhì)層在附圖中未示出；所述的輻射片主要包括采用蝕刻在微波介質(zhì)板上的金屬片構(gòu)成。

所述的耦合饋電結(jié)構(gòu)為包括在單點(diǎn)饋電探針4的底端連接接地板1，單點(diǎn)饋電探針4的頂端穿過下輻射片2上所設(shè)的金屬化圓孔22后貫穿連接上輻射片3，且單點(diǎn)饋電探針4的外徑小于金屬化圓孔22的直徑，單點(diǎn)饋電探針4的外壁與金屬化圓孔的內(nèi)壁之間不接觸；在下輻射片2的邊沿設(shè)有兩個開關(guān)位置切槽21，兩個上輻射片開關(guān)31的頂端分別局部連接在上輻射片3下表面的邊沿處，且兩個上輻射片開關(guān)31的底端分別穿過相應(yīng)的開關(guān)位置切槽21，兩個下輻射片開關(guān)23的頂部分別連接在下輻射片2的底面，所述的兩個上輻射片開關(guān)31的底端、兩個下輻射片開關(guān)23的底端分別采用接線一一連接接地板1的電路中所設(shè)的相應(yīng)的可調(diào)電容或電感的接線端。本實(shí)用新型通過單點(diǎn)饋電實(shí)現(xiàn)高頻的激勵，通過耦合饋電實(shí)現(xiàn)低頻的激勵。

進(jìn)一步的，所述的兩個開關(guān)位置切槽21采用方形，且兩個開關(guān)位置切槽21的中心線相交呈直角。

所述的上輻射片3采用圓形時，上輻射片的直徑為其諧振頻率波長的一半； 上輻射片3采用正方形時上輻射片的邊長為其諧振頻率波長的一半。

所述的下輻射片2采用圓形時上輻射片的直徑為其諧振頻率波長的一半，下輻射片2采用正方形時上輻射片的邊長為其諧振頻率波長的一半。

進(jìn)一步的，參見圖3～圖6，當(dāng)輻射片采用正方形時，其中一個上輻射片開關(guān)31與一個下輻射片開關(guān)23及單點(diǎn)饋電探針4的中心連線與相應(yīng)的開關(guān)位置切槽21的中心線重合，且兩個下輻射片開關(guān)23之間的中心連線與前述的中心連線之間呈直角。

所述的單點(diǎn)饋電探針4采用SMA接頭探針。

兩個上輻射片開關(guān)31、兩個下輻射片開關(guān)23、單點(diǎn)饋電探針4以及可調(diào)電容或電感構(gòu)成的饋電部分還與低噪聲放大器集成在一起，所述的低噪聲放大器設(shè)置在接地板1上，提高了導(dǎo)航接收機(jī)整體的接收靈敏度。

當(dāng)輻射片采用正方形時，上輻射片3和下輻射片的同一對角分別切角，以實(shí)現(xiàn)圓極化特性。

本例中，所述的微波介質(zhì)板采用厚度為1mm的Roger 3010微波板。輻射片采用方形時，上輻射片3邊長為28.8mm，下輻射片2邊長為37mm，接地板1邊長為60mm。

本實(shí)用新型采用單點(diǎn)饋電實(shí)現(xiàn)高頻激勵，且采用單點(diǎn)饋電減小了天線的饋電結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，可通過標(biāo)準(zhǔn)SMA接頭探針直接焊接在上輻射片上。另外，SMA接頭探針與下輻射片通過一個金屬化圓孔間隔開，并將兩個上輻射片開關(guān)31、兩個下輻射片開關(guān)23分別加載在上、下輻射片上來調(diào)節(jié)天線諧振頻率，保證了天線軸比及相位輻射特性的對稱性。

本實(shí)用新型中天線的工作頻率范圍為1.1GHz～1.28GHz或1.55GHz～1.61GHz，工作頻率范圍覆蓋北斗2、GPS、GLONASS和Galileo系統(tǒng) 工作頻率，能夠兼容北斗、GPS、GLONASS和Galileo系統(tǒng)，能夠直接與相應(yīng)的導(dǎo)航接收機(jī)相連。

本實(shí)用新型采用上輻射片開關(guān)和下輻射片開關(guān)共四個開關(guān)分別加可調(diào)電容或電感構(gòu)成的開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，在拓寬天線帶寬的同時增強(qiáng)天線軸比及相位特性，拓展了其適用范圍，參見圖7～圖10。同時兼容Beidou2、GPS、GLONASS和Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，上、下輻射片分別采用兩兩一組的開關(guān)加載，提高天線的相位中心穩(wěn)定性及軸比特性，進(jìn)一步提高衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的性能，適用于高精度車載及機(jī)載導(dǎo)航定位。