一种全频测量型GNSS天线制造技术

本发明专利技术公开了一种全频测量型GNSS天线，包括介质层，介质层的第一表面构成谐振面，介质层上与第一表面相对的第二表面构成反射面；还包括贯穿所述介质层以连接谐振面和反射面的N个第一贯穿孔和N个第二贯穿孔，N个第一贯穿孔对应为高频段馈点，N个第二贯穿孔对应为低频段馈点；全频测量型GNSS天线还包括贯穿介质层以连接谐振面和反射面的M*N个过孔，M*N个过孔对应为匹配点；当任一低频段馈点与对应的高频段馈点的位置通过微带天线尺寸计算公式确定，且任一匹配点的位置基于位置已知的低频段馈点通过仿真确定后，其他高频段馈点、低频段馈点和匹配点的位置基于相位差确定。

【技术实现步骤摘要】
一种全频测量型GNSS天线
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种全频测量型GNSS天线。
技术介绍
GNSS的全称是全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)，它是泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统，以及相关的增强系统，如美国的WAAS(广域增强系统)、欧洲的EGNOS(欧洲静地导航重叠系统)和日本的MSAS(多功能运输卫星增强系统)等，还涵盖在建和以后要建设的其他卫星导航系统。GNSS系统已经广泛用于各类导航终端，随着高精度的发展，在军事和特殊民用领域也发挥着越来越重要的作用；随着整个GNSS系统和接收机终端的发展，高精度领域也从早期的单星单频→单星双频→双星双频→多星多频(全星系)，对高精度测量天线的要求也越来越高，要求在同样尺寸下，能接收GNSS全星系的卫星。全星系GNSS接收机具有以下优点：1、可以捕获到更多的卫星用于结算，尤其在遮挡严重的情况下，其优势就非常明显；2、可以提供更多的组合方式用于高精度解算；3、有利于产品全球化市场的推广；现有的全频测量型GNSS天线，往往采用两块不同大小，不同厚度的介质(一般小的介质处理高频天线、大的介质处理低频天线)，分别来处理高频段(1.51～1.63GHz)和低频段(1.15～1.30GHz)的频带，两块介质均采用顶部为天线谐振片、底部参考面的结构方式，并且要求小介质板的参考面，必须小于大介质板的谐振面(这样的设计大介质的谐振面可以作为小介质的反射面，而且小介质的反射面不会影响大介质的谐振面)设计方式如下，先设计高频带的天线，在中心位置延伸，找到相应频点的谐振点，确定其0°相位点，再依次对称的找到该频率的90°相位馈点、180°相位馈点、270°相位馈点；再设计低频的天线，方法和前面描述一样，找到对应频点的四个相位的馈点；高频天线四个相位的馈点和谐振面连接，贯穿反射面、贯穿低频点谐振面和反射面，与PCB板微带线连接；低频天线，四个馈点与谐振面连接，贯穿发射面和PCB板微带线连接；高频天线反射面在低频天线的谐振面上的四个馈点，掏空，避让。然而，随着小型化、智能化的产品流行，对天线要求越来约小，显然现有技术采用的双层介质的天线无法满足小型化的需求，如部分全频天线，采用厚度6mm、10mm的组合，做出的成品天线合体高度要到17mm，显然不利于产品做薄、做轻；另外，天线的介质是采用低介电常数的特殊材料介质，单品就很贵，因此，双介质结构所使用的材料更多，成本更高，不利于节约成本。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种全频测量型GNSS天线，能有效解决现有技术中采用双层介质的天线所带来的成本高厚度大的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种全频测量型GNSS天线，包括包括介质层，所述介质层的第一表面构成谐振面，所述介质层上与所述第一表面相对的第二表面构成反射面；所述全频测量型GNSS天线还包括贯穿所述介质层以连接所述谐振面和反射面的N个第一贯穿孔和N个第二贯穿孔，所述N个第一贯穿孔对应为高频段馈点，所述N个第二贯穿孔对应为低频段馈点；所述全频测量型GNSS天线还包括贯穿所述介质层以连接所述谐振面和反射面的M*N个过孔，所述M*N个过孔对应为匹配点；其中1≤N≤4,1≤M；当N大于1时，所述N个高频段馈点之间、所述N个低频段馈点之间以及所述M*N个匹配点之间的相位差以及距离介质层中心点的距离相等；其中，当任一所述低频段馈点与对应的高频段馈点的位置通过微带天线尺寸计算公式确定，且任一所述匹配点的位置基于位置已知的所述低频段馈点通过仿真确定后，其他高频段馈点、低频段馈点和匹配点的位置基于所述相位差确定。作为上述方案的改进，N＝4，M＝1，所述N个高频段馈点之间、所述N个低频段馈点之间以及所述N个匹配点之间的相位差均为90°。作为上述方案的改进，所述谐振面上镀上一银层，所述谐振面为对称平面。作为上述方案的改进，所述谐振面呈圆形或多边形的对称平面。作为上述方案的改进，所述反射面上镀上一银层，所述反射面大于所述谐振面。作为上述方案的改进，所述介质层主要由低介电常数高频材料构成。作为上述方案的改进，所述介质层主要由空气介质或陶瓷介质构成。作为上述方案的改进，所述介质层的截面呈圆形或多边形的对称平面。作为上述方案的改进，所述介质层的厚度为2～33mm。作为上述方案的改进，靠近所述反射面设有PCB板，所述高频馈电点和低频馈电点通过焊针连接所述PCB板；所述PCB板上设置电路屏蔽盖。作为上述方案的改进，每一所述第一贯穿孔、第二贯穿孔以及过孔内采用铜电镀金层或者铜电镀银层。与现有技术相比，本专利技术公开的全频测量型GNSS天线通过采用单个介质层，并在单个介质层的两个表面分别构成谐振面反射面，以及在该单个介质层上通过微带天线尺寸计算公式确定任一低频段馈点与对应的高频段馈点的位置后，通过仿真确定与该低频段馈点匹配的匹配点的位置，并根据实际需求设置其他低频段馈点、对应的高频段馈点以及匹配点的位置，使每个高频段馈点之间、每个低频段馈点之间以及每个匹配点之间的相位差(相对介质层中心)以及距离介质层中心点的距离相等。可见，本专利技术实施例通过仅采用单个介质层构成的全频测量型GNSS天线，从重量、成本、高度上都大幅降低，并且天线的性能没有损失。因此，能够有效将全频测量型GNSS天线的制造成本降低，也符合现如今产品设计更轻、更薄的方式，在生产安装的时候也更容易。附图说明图1是本专利技术实施例中一种全频测量型GNSS天线的结构示意图。图2是本专利技术实施例中一种全频测量型GNSS天线的结构示意图。图3是本专利技术实施例中一种全频测量型GNSS天线的正面结构示意图。图4是本专利技术实施例中一种全频测量型GNSS天线的背面结构示意图。图5a～图5d是本专利技术实施例中一种全频测量型GNSS天线通过仿真显示高、低频带的馈点以及匹配点的位置的确定过程示意图。图6a～图6d是对应图5a～图5d的每一个过程的仿真结果图。图7为本专利技术实施例中一种全频测量型GNSS天线通过仿真得到的高低频带无源增益图。图8为本专利技术实施例中一种全频测量型GNSS天线通过仿真得到的高低频带轴比图。图9为本专利技术实施例中一种全频测量型GNSS天线通过仿真得到的高低频带驻波比图。图10～图14为本专利技术实施例中一种全频测量型GNSS天线通过仿真得到的低频带方向图。图15～图17为本专利技术实施例中一种全频测量型GNSS天线通过仿真得到的高频带方向图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1～2，是本专利技术实施例提供的一种全频测量型GNSS天线的结构示意图。本实施例的全频测量型GNSS天线包括单个介质层100，该介质层100的第一表面构成谐振面101，所述介质层100上与所述第一表面相对的第二表面构成反射面102。本实施例的全频测量型GNSS天线还包括贯穿所述介质层100以连接所述谐振面1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全频测量型GNSS天线，其特征在于：包括介质层，所述介质层的第一表面构成谐振面，所述介质层上与所述第一表面相对的第二表面构成反射面；所述全频测量型GNSS天线还包括贯穿所述介质层以连接所述谐振面和反射面的N个第一贯穿孔和N个第二贯穿孔，所述N个第一贯穿孔对应为高频段馈点，所述N个第二贯穿孔对应为低频段馈点；所述全频测量型GNSS天线还包括贯穿所述介质层以连接所述谐振面和反射面的M*N个过孔，所述M*N个过孔对应为匹配点；其中1≤N≤4,1≤M；当N大于1时，所述N个高频段馈点之间、所述N个低频段馈点之间以及所述M*N个匹配点之间的相位差以及距离介质层中心点的距离相等；其中，当任一所述低频段馈点与对应的高频段馈点的位置通过微带天线尺寸计算公式确定，且任一所述匹配点的位置基于位置已知的所述低频段馈点通过仿真确定后，其他高频段馈点、低频段馈点和匹配点的位置基于所述相位差确定。

【技术特征摘要】
1.一种全频测量型GNSS天线，其特征在于：包括介质层，所述介质层的第一表面构成谐振面，所述介质层上与所述第一表面相对的第二表面构成反射面；所述全频测量型GNSS天线还包括贯穿所述介质层以连接所述谐振面和反射面的N个第一贯穿孔和N个第二贯穿孔，所述N个第一贯穿孔对应为高频段馈点，所述N个第二贯穿孔对应为低频段馈点；所述全频测量型GNSS天线还包括贯穿所述介质层以连接所述谐振面和反射面的M*N个过孔，所述M*N个过孔对应为匹配点；其中1≤N≤4,1≤M；当N大于1时，所述N个高频段馈点之间、所述N个低频段馈点之间以及所述M*N个匹配点之间的相位差以及距离介质层中心点的距离相等；其中，当任一所述低频段馈点与对应的高频段馈点的位置通过微带天线尺寸计算公式确定，且任一所述匹配点的位置基于位置已知的所述低频段馈点通过仿真确定后，其他高频段馈点、低频段馈点和匹配点的位置基于所述相位差确定。2.如权利要求1所述的全频测量型GNSS天线，其特征在于，N＝4，M＝1，所述N个高频段馈点之间、所述N个低频段馈点之间以及所述N个匹配点之间的相位差均为90°...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵翔，辛锦洲，
申请(专利权)人：赵翔，
类型：发明
国别省市：广东,44