贴玻璃导航天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种贴玻璃导航天线，它包括天线包括馈线、射频PCB板、玻璃、无源接收天线、有源放大电路及元件、天线后盖，射频PCB板粘贴在玻璃上与玻璃共形，且射频PCB板设在天线后盖内部，馈线、无源接收天线和有源放大电路及元件设在射频PCB板上，射频PCB板正面上部为矩形振子，射频PCB板正面下部设有天线地，矩形振子上设有半圆形馈电，半圆形馈电上设有双面线馈线正面和双面线馈线反面。本实用新型专利技术所得到的一种贴玻璃导航天线，通用性强，小型化，低成本，增加天线的接收效率，天线低仰角增益增大，有利于接收到更多卫星的信号，拓展了天线带宽，采用双面线实现阻抗匹配，频率调整和阻抗调整相对独立，调整方式简单，利于生产调试。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及卫星导航天线
，尤其是一种贴玻璃导航天线。
技术介绍
全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)是利用卫星为用户提供定位、导航、测绘、监测、授时服务。卫星导航具有全时空、全天侯、高精度、连续实时提供导航、定位和授时的特点，因此在经济发展、社会建设及管理、科学研究、灾害评估及防控以及军事领域起着至关重要的作用，关系国防安全和人们生活的方方面面。目前全球有四大全球导航卫星系统(GNSS):美国的GPS（Global Positioning System）、俄罗斯的GLONASS（Global Navigation Satellite System）、欧洲的Galileo和中国的北斗COMPASS。在民用导航方面，四大导航系统的工作频段为：美国GPS的L1（1575.42±1.023MHz）、俄罗斯GLONASS的G1（1602±0.5625MHz）、欧洲Galileo的E1（1561.098±2.046MHz）和中国北斗二代的B1（1561.098±2.046MHz）频段。天线是卫星导航系统的前端，主要功能是用于接收卫星导航信号，其性能的优劣在一定程度上决定着卫星导航系统的性能。如今的导航天线不仅要满足用户对接收卫星导航信号质量的要求，还要符合导航终端体积小型化的要求，因此天线尽可能占用较小的空间体积，同时保证较好的天线性能。目前，市场上比较多的导航天线产品只是涵盖GPS频段或者GPS、GLONASS频段，或者北斗二代与GPS结合的频段。因此有必要设计能够覆盖四大导航系统的GNSS天线，同时兼顾四大卫星导航系统，实现全球导航卫星系统共用的通用导航天线。考虑到工艺差异及应用环境差异，天线覆盖的频段要求更大。民用的GNSS通用导航天线工作频率为1559.052-1602.5625 MHz。带宽43.5105MHz。目前应用的导航天线主要采用螺旋天线和贴片天线技术为主，它们都有各自的优缺点。螺旋天线为宽带天线，能覆盖GNSS频段，平面螺旋天线尺寸与工作波长成正比，因此天线整体笨重、体积较大、占用空间大，制造成本高；立体螺旋天线纵向高度较大，剖面高、难以共形、制作复杂；一般安装在车辆、船舶的外表面，难以共形易损坏。贴片天线具有结构简单、体积较小等优点。但采用常规设计方式，为了实现小型化，一般采用高介电陶瓷，需要采用稀土材料高温烧结及金银等贵重金属，工艺复杂成本高，横向尺寸最常用的为25*25mm，纵向高度为6～10mm。阻抗带宽比较窄，通常只有15～20MHz的带宽，因此不能同时覆盖GNSS的所有频段。因此采用螺旋天线和贴片天线技术，低成本、小型化、宽频带是相互矛盾的设计难题，现有技术无法同时满足低成本、小型化GNSS通用导航天线的需求。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种，低成本、小型化的，且能覆盖四大卫星导航系统的民用卫星导航频段的贴玻璃导航天线。为了达到上述目的，本技术所设计的一种贴玻璃导航天线，它包括馈线、射频PCB板、玻璃、无源接收天线、有源放大电路及元件、天线后盖，其特征是射频PCB板粘贴在玻璃上与玻璃共形，这样把贴玻璃天线安装在玻璃的内表面，可提高安全可靠性，且为了避免遮挡视线，要求贴玻璃天线体积小，与玻璃共形，通常玻璃的相对介电常数为2～3之间，FR4的相对介电常数为4～5之间，ABS等塑料的相对介电常数为3～4之间，所以利用玻璃作为天线的覆盖介质，有利于实现天线的小型化，实现由天线辐射体到空气中的介质介电常数渐变布局，有利于增加天线的接收效率；且射频PCB板设在天线后盖内部，馈线、无源接收天线和有源放大电路及元件设在射频PCB板上，射频PCB板正面上部为矩形振子，无源天线部分采用矩形单极子天线形式，便于天线的小型化和拓展带宽，且矩形振子接收的信号通过微带线输入到有源放大电路，信号经放大、滤波后经馈线输出；射频PCB板正面下部设有天线地，矩形振子上设有半圆形馈电，在无源天线的馈电点处采用半圆形馈电结构，利于拓展驻波带宽，半圆形馈电上设有双面线馈线正面和双面线馈线反面在无源天线的馈线处采用双面线结构，利于实现天线的阻抗匹配。作为优选，有源放大电路及元件设在射频PCB板反面的下部，且PCB的反面下部是完整的金属，可作为无源接收天线的地板，同时也可作为有源放大电路及元件的地平面；有源放大电路及元件上设有屏蔽罩，屏蔽罩和天线地对有源放大电路构成全方位屏蔽结构。作为优选，矩形振子的尺寸与无源接收天线的谐振频率相匹配，双面线馈线反面线长与无源接收天线的输入阻抗相匹配，且无源接收天线的输入阻抗为50欧姆。天线优选参数为：矩形振子为方形，边长为10～15mm，双面线馈线正面线宽0.8～1.5mm，双面线馈线反面线长10～20mm。本技术所得到的一种贴玻璃导航天线，通用性强，且体积只有60*20*4mm实现了天线小型化，天线制造不需要使用稀土、金银等高价值材料，制作工艺简单，实现低成本，还实现由天线辐射体到空气中的介质介电常数渐变布局，有利于增加天线的接收效率，天线低仰角增益增大，有利于接收到更多卫星的信号，能实现覆盖四大卫星导航系统的民用卫星导航频段，拓展了天线带宽，除此之外，采用双面线实现阻抗匹配，频率调整和阻抗调整相对独立，调整方式简单，利于生产调试，适合于大范围的推广和使用。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的射频PCB板的正视图。图3是本技术的射频PCB板的后视图。图中：馈线1、射频PCB板2、玻璃3、无源接收天线4、有源放大电路及元件5、天线后盖6、屏蔽罩7、矩形振子8、半圆形馈电9、双面线馈线正面10、天线地11、双面线馈线反面12。具体实施方式下面通过实施例结合附图对本技术作进一步的描述。实施例1。如图1、图2和图3所示，本实施例描述的一种贴玻璃导航天线，它包括馈线1、射频PCB板2、玻璃3、无源接收天线4、有源放大电路及元件5、天线后盖6，射频PCB板2粘贴在玻璃3上与玻璃共形，且射频PCB板2设在天线后盖6内部，馈线1、无源接收天线4和有源放大电路及元件5设在射频PCB板2上，射频PCB板2正面上部为矩形振子8，射频PCB板2正面下部设有天线地11，矩形振子8上设有半圆形馈电9，半圆形馈电9上设有双面线馈线正面10和双面线馈线反面12，有源放大电路及元件5设在射频PCB板2反面的下部，有源放大电路及元件5上设有屏蔽罩7，矩形振子8的尺寸与无源接收天线4的谐振频率相匹配，双面线馈线反面12线长与无源接收天线4的输入阻抗相匹配，且无源接收天线4的输入阻抗为50欧姆。天线优选参数为：矩形振子8为方形，边长为10～15mm，双面线馈线正面10线宽0.8～1.5mm，双面线馈线反面12线长10～20mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种贴玻璃导航天线，它包括天线包括馈线（1）、射频PCB板（2）、玻璃（3）、无源接收天线（4）、有源放大电路及元件（5）、天线后盖（6），其特征是射频PCB板（2）粘贴在玻璃（3）上与玻璃共形，且射频PCB板（2）设在天线后盖（6）内部，馈线（1）、无源接收天线（4）和有源放大电路及元件（5）设在射频PCB板（2）上，射频PCB板（2）正面上部为矩形振子（8），射频PCB板（2）正面下部设有天线地（11），矩形振子（8）上设有半圆形馈电（9），半圆形馈电（9）上设有双面线馈线正面（10）和双面线馈线反面（12）。

【技术特征摘要】
1.一种贴玻璃导航天线，它包括天线包括馈线（1）、射频PCB板（2）、玻璃（3）、无源接收天线（4）、有源放大电路及元件（5）、天线后盖（6），其特征是射频PCB板（2）粘贴在玻璃（3）上与玻璃共形，且射频PCB板（2）设在天线后盖（6）内部，馈线（1）、无源接收天线（4）和有源放大电路及元件（5）设在射频PCB板（2）上，射频PCB板（2）正面上部为矩形振子（8），射频PCB板（2）正面下部设有天线地（11），矩形振子（8）上设有半圆形馈电（9...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐广成，
申请(专利权)人：嘉善金昌电子有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33