本发明专利技术公开了一种兼容北斗和GPS功能的五频段用户机天线，用于解决多频段天线层间隔离度差的问题。其包括北斗一号S频段贴片天线(2)及L频段贴片天线(3)、北斗二号B1频段贴片天线(4)及B3频段贴片天线(5)、馈电网络板(6)、底板(7)和馈电探针(8)。B1频段贴片天线(4)和B3频段贴片天线(5)中心附近设有隔离环,L频段贴片天线(3)馈电网络的输入端设有U形支节,四个贴片天线(2)、(3)、(4)和(5)按照工作频率由高到低、自上而下依次排列；馈电网络板(6)固定在该结构下端；馈电探针(8)上下端分别与其对应的贴片和馈电网络相连。本发明专利技术能兼容北斗和GPS的功能，适用于车载、船载导航设备。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种兼容北斗和GPS功能的五频段用户机天线，用于解决多频段天线层间隔离度差的问题。其包括北斗一号S频段贴片天线(2)及L频段贴片天线(3)、北斗二号B1频段贴片天线(4)及B3频段贴片天线(5)、馈电网络板(6)、底板(7)和馈电探针(8)。B1频段贴片天线(4)和B3频段贴片天线(5)中心附近设有隔离环,L频段贴片天线(3)馈电网络的输入端设有U形支节,四个贴片天线(2)、(3)、(4)和(5)按照工作频率由高到低、自上而下依次排列；馈电网络板(6)固定在该结构下端；馈电探针(8)上下端分别与其对应的贴片和馈电网络相连。本专利技术能兼容北斗和GPS的功能，适用于车载、船载导航设备。【专利说明】兼容北斗和GPS功能的五频段用户机天线
本专利技术属于天线
，具体涉及一种能够兼容北斗一号S频段、L频段和北斗二号BI频段、B3频段以及GPSLl频段功能的五频段双圆极化收发同时工作的用户机天线，适用于车载、船载等导航设备。
技术介绍
卫星导航系统能够全天候地连续为全球陆、海、空、天的各种民用和其它载体提供高精度三维位置、速度和精密时间信息。目前国外的卫星导航系统，主要有美国的GPS，俄罗斯的GL0NASS，欧洲的Galileo。从2003年起，我国相继研制成功了拥有自主知识产权的北斗一号和北斗二号卫星导航系统，能够实现在局部地区提供与GPS相当的精准定位以及精度为20纳秒的授时，还能提供一次传送120个汉字的短报文通信信息，其中北斗一号L频段和S频段具有收发功能，北斗二号B1、B2和B3频段具有定位和授时功能。 天线是卫星导航系统地面接收机的重要的组成部分，在一定程度上决定着卫星导航系统的性能。为了充分发挥北斗卫星导航系统的作用和满足用户更高层次的需求，需要设计一种能够把北斗一号和北斗二号以及GPS系统LI频段的功能兼容组合在一个天线中的多频段用户机天线，特别是将北斗一号的S频段、L频段与北斗二号BI频段兼容GPS系统LI频段、B3频段集成在一个天线模块中。目前，国内外已经研制出了一些多频段用户机天线，如美国的GPS系统的用户机天线，除了有1575MHz单频LI用户机天线，还有21276MHz双频L1/L和1176MHz三频宽带L1/L2/L5用户机天线，但这些都工作在L频段，且均为右旋圆极化接收天线，对隔离度和低仰角性能没有要求。又如中国专利申请“一种卫星定位天线装置”，(公布号CN 103280633A、公布日:2013.09.04)公开了一种三层相同规格微带天线介质板组成的B3/B1/L/S四频圆极化卫星定位天线装置，这种天线装置的BI频段和L频段通过电桥实现圆极化，通过不同介电常数而直径相等的介质板层叠，以及底座带有的环形反射挡板的方式，以提高天线的隔离度和低仰角增益。但这些技术均存在兼容性和隔离度性能较差的缺陷，难以满足用户对兼容北斗四个频段及GPS系统LI频段的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种兼容北斗和GPS功能的五频段用户机天线，以克服上述已有多频段天线存在的缺陷，解决多频段天线隔离度性能差而导致的层间互耦大的问题。 为实现以上目的，本专利技术包括:北斗一号S频段贴片天线2及L频段贴片天线3、北斗二号BI频段兼容GPS LI频段贴片天线4及B3频段贴片天线5、馈电网络板6、底板7和馈电探针8，所述四个贴片天线2、3、4和5按照工作频率由高到低、自上而下依次排列，形成共轴层叠结构；所述馈电网络板6固定在该共轴层叠结构的下端；所述四个贴片天线的贴片通过馈电探针8与馈电网络连接，其特征在于:所述BI频段兼容GPS LI频段贴片天线4和B3频段贴片天线5的中心附近分别设置有隔离环；所述L频段贴片天线3的馈电网络的输入端设置有I形支节，用于抑制该贴片天线的谐波。 作为优选，北斗一号3频段贴片天线2，采用微带结构，该3频段贴片天线的基板21上印制有边长为121的正方形贴片22，所述贴片的中间设置有用于阻抗匹配I型孔26及微带线27，正方形贴片的对角带有切角23，四周带有径向带线25 ；所述径向带线位于其所在边的中间位置，其长度122 = 121/3。 作为优选，北斗一号I频段贴片天线3采用微带结构，该I频段贴片天线的基板31上印制有边长为131的正方形贴片32，所述正方形贴片的对角带有切角33，四周带有径向带线36，所述径向带线36位于其所在边的中间位置，长度[32 = 131/3 ；所述I频段贴片天线3的中心设有第一探针孔35。 作为优选，北斗二号81频段贴片天线4采用微带结构，该81频段贴片天线的基板41上，印制有对角带有切角43、边长为141的正方形贴片42 ；所述81频段贴片天线的中心设有第二探针孔47 ；以该探针孔为圆心设置有隔离环，用于提高I频段发射天线与81频段接收天线之间的隔离度；所述81频段贴片天线4上设有第三探针孔46。 作为优选，北斗二号83频段贴片天线5采用微带结构，该83频段贴片天线的基板50上印制有四周带有径向带线52、边长为151的正方形贴片51，所述径向带线位于其所在边的中间位置，长度[52 = 151/3 ；所述83频段贴片天线5上设有第四探针孔56、第五探针孔55和第六探针孔57。 作为优选，四个贴片天线的贴片边长满足151 ? 141 ? 131 ? 121。 作为优选，所述四个贴片天线2、3、4和5，其工作频率低的天线兼作工作频率高的天线的反射板，即I频段贴片天线3兼作3频段贴片天线2的反射板；81频段贴片天线4兼作I频段贴片天线3的反射板；83频段贴片天线5兼作81频段贴片天线4的反射板。 作为优选，底板7的腔体中设置有四个同轴插座，分别为第一同轴插座71、第二同轴插座72、第三同轴插座73和第四同轴插座74。 作为优选，所述馈电网络板6兼作83频段贴片天线5的反射板，该馈电网络板6的下面印制有四个馈电网络，其中馈电网络61的输出端设有阻抗变换段614，输入端设有I形支节612，馈电网络63通过两个功分臂和隔离电阻构成微带功分器，所述四个馈电网络以外的金属部分通过若干个金属化过孔64与上表面66短路连接，这四个馈电网络的输入端分别与其对应的同轴插座相连。 作为优选，所述馈电探针8采用直径为1111111的五个铜质材料制成，该五个探针安装在所述四个贴片天线2、3、4和5及所述馈电网络板6组成叠层结构上，其上端和下端分别与各自对应的贴片和馈电网络相连。 本专利技术与现有技术相比，具有如下优点: 1、本专利技术由于采用将不同厚度和介电常数的四个贴片天线设置为按照工作频率由高到低、自上而下依次排列的共轴层叠技术，同时采用高介电常数基板和不同频段天线贴片的形状各异的分形技术，以及低频天线兼作为高频天线的反射板、馈电网络板兼作83频段贴片天线反射板的复用技术，在保证天线整体结构紧凑的同时，能够有效拓展各天线的带宽，满足更多用户需求。 2、本专利技术由于采用在81频段和83频段的天线中心设置16个环状分布的金属化过孔的短路技术，能够提高81频段和83频段与I频段天线之间的隔离度，同时由于采用在馈电网络层上设置有若干个金属化过孔的技术，进一步提高了各馈电端口之间的隔离度，减小了天线工作本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种兼容北斗和GPS功能的五频段用户机天线，包括北斗一号S频段贴片天线(2)及L频段贴片天线(3)、北斗二号B1频段兼容GPS L1频段贴片天线(4)及B3频段贴片天线(5)、馈电网络板(6)、底板(7)和馈电探针(8)，所述四个贴片天线(2)、(3)、(4)和(5)按照工作频率由高到低、自上而下依次排列，形成共轴层叠结构；所述馈电网络板(6)固定在该共轴层叠结构的下端；所述四个贴片天线的贴片通过馈电探针(8)与馈电网络连接，其特征在于：所述B1频段兼容GPS L1频段贴片天线(4)和B3频段贴片天线(5)的中心附近分别设置有隔离环；所述L频段贴片天线(3)的馈电网络的输入端设置有U形支节，用于抑制该贴片天线的谐波。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉军，谢超，尚勇强，马威，宁惠珍，张培团，
申请(专利权)人：陕西海通天线有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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