本发明专利技术属于通讯及导航技术领域，具体涉及一种多频导航终端天线。本发明专利技术的第一层微带贴片的中心处布置顶层馈电点，由顶层馈电点处垂直设置有中心馈电孔；第二层微带贴片处布置第一馈电点，由第一馈电点处垂直设置有第一馈电孔；第三层微带贴片处布置第二馈电点，由第二馈电点处垂直设置有第二馈电孔；第四层微带贴片处布置第三馈电点；本天线还包括用于消除各馈电孔内馈电探针耦合影响的第一短路金属化过孔和第二短路金属化过孔。本发明专利技术可覆盖北斗一代的L频段和S频段，北斗二代的B1、B3频段以及GPS L1频段，并能在保证良好的阻抗带宽和轴比带宽以及高增益性能的同时，确保天线体积的小型化和轻型化需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通讯及导航
，具体涉及一种多频导航终端天线。
技术介绍
北斗卫星导航系统是我国自主研发的全球卫星导航和通讯系统，与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的伽利略系统并称为全球四大卫星导航系统。随着北斗导航系统的逐步完善和广泛应用，其终端天线的研究也愈来愈广泛和深入。目前的导航终端天线主要存在不易于终端设备集成，或者频带较窄、多个工作频点不能兼顾，乃至多频带端口隔离度较差等技术问题。有鉴于此，现今多频圆极化天线采用多片法制作，也即利用谐振频率不同的多个贴片叠放在同一基板上，通常将较大贴片放于第三层而较小贴片叠于第二层，从而保证整体结构的紧凑性；同时，为避免连接各层贴片的馈电探针产生彼此工作干涉状况，在每个供馈电探针插入的馈电孔周围都需环绕密布一圈细小的金属化过孔，从而将该圈金属化过孔内圈处贴片处于隔离状态下，进而杜绝各馈电探针之间的耦合影响。然而，实际制作时人们发现，由于每层带有馈电探针的贴片都需要在馈电孔外相应布置一圈金属化过孔，这使得不仅需要在当前层贴片处的馈电孔外围预留出供金属化过孔穿设的区域，同时最底层的贴片也必须具备足够的区域用于容纳由上层乃至上上层贴片处层叠贯穿而来的密密麻麻的金属化过孔，这只能通过增大最底层的贴片面积来保证，显然极其不利于目前天线体积的小型化需求。
技术实现思路
本专利技术的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而可靠的可覆盖北斗一代的L频段和S频段，北斗二代的B1、B3频段以及GPSL1频段的多频导航终端天线，其可在保证良好的阻抗带宽和轴比带宽以及高增益性能的同时，亦可确保天线体积的小型化和轻型化需求。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种多频导航终端天线，其特征在于：本天线包括由上而下且依次片状层叠布置的第一层微带贴片、第一层介质基板、第二层微带贴片、第二层介质基板、第三层微带贴片、第三层介质基板、第四层微带贴片、第四层介质基板以及底层馈电网络；其中，第一层微带贴片与第一层介质基板构成工作于S频点的第一层微带天线，第二层微带贴片与第二层介质基板构成工作于L频点的第二层微带天线，第三层微带贴片与第三层介质基板构成工作于B3频点的第三层微带天线，第四层微带贴片与第四层介质基板构成工作于B1及L1频点的第四层微带天线；第一层微带贴片的中心处布置顶层馈电点，由顶层馈电点处垂直第一层微带贴片所在平面而依次贯穿第一层介质基板、第二层微带贴片、第二层介质基板、第三层微带贴片、第三层介质基板、第四层微带贴片、第四层介质基板设置有中心馈电孔，中心馈电孔为金属化过孔，中心馈电探针同轴布置于中心馈电孔内，中心馈电探针的两端分别连接中心馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；第二层微带贴片处布置第一馈电点，由第一馈电点处垂直第二层微带贴片所在平面而依次贯穿第二层介质基板、第三层微带贴片、第三层介质基板、第四层微带贴片、第四层介质基板设置有第一馈电孔，第一馈电孔为金属化过孔，第一馈电探针同轴布置于第一馈电孔内，第一馈电探针的两端分别连接第一馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；本天线还包括贯穿第三层微带天线和第四层微带天线的第一短路金属化过孔，第一短路金属化过孔为三组，第一短路金属化过孔与第一馈电孔的轴线均处于以中心馈电孔轴线为轴心的同一圆柱面上且第一短路金属化过孔与第一馈电孔的轴线沿上述圆柱面周向均布；第三层微带贴片处布置第二馈电点，由第二馈电点处垂直第三层微带贴片所在平面而依次贯穿第三层介质基板、第四层微带贴片以及第四层介质基板设置有第二馈电孔，第二馈电孔为金属化过孔，第二馈电探针同轴布置于第二馈电孔内，第二馈电探针的两端分别连接第二馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；本天线还包括贯穿第四层微带天线的第二短路金属化过孔，第二短路金属化过孔为三组，第二短路金属化过孔与第二馈电孔的轴线均处于以中心馈电孔轴线为轴心的同一圆柱面上且第二短路金属化过孔与第二馈电孔的轴线沿上述圆柱面周向均布；第四层微带贴片处布置第三馈电点，第三馈电探针穿过第四层介质基板而连接第三馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；所述第一馈电孔上的位于第三层微带天线以及第四层微带天线的一段孔路与第一馈电探针间设置有隔离彼此的第一介质套，所述第二馈电孔上的位于第四层微带天线的一段孔路与第二馈电探针间设置有隔离彼此的第二介质套；第一短路金属化过孔的孔径等于第一介质套外径；第二短路金属化过孔孔径等于第二介质套外径。所述第一层微带贴片、第一层介质基板、第二层微带贴片、第二层介质基板、第三层微带贴片、第三层介质基板、第四层微带贴片、第四层介质基板以及底层馈电网络外形均为正方形片板状构造；位于第四层微带天线处的沿中心馈电孔轴线环绕分布的各相邻第一短路金属化过孔、第一馈电孔、第二短路金属化过孔、第二馈电孔之间彼此间距均等。所述第一层微带贴片外形呈“口”字状构造，第一层微带贴片的一侧内壁的中段处水平向中心馈电孔方向延伸有矩形枝节，矩形枝节的延伸端设置所述中心馈电点，所述第一层微带贴片两相对角端均还设置有切角；所述第二层微带贴片的其中两对边处对称布置凸设有矩形的微带枝节；所述第三层微带贴片的其中两个对角处同样设置切角。所述底层馈电网络包括由上至下依次层叠布置的金属接地层、底层介质基板、环形微带线电桥以及布置于环形微带线电桥处的输出接口；所述第一短路金属化过孔、第一馈电孔、第二短路金属化过孔、第二馈电孔、供第三馈电探针穿行的第三馈电孔以及中心馈电孔均贯穿上述金属接地层以及底层介质基板；沿环形微带线电桥的四个直边环绕密布有一圈第三金属化过孔，所述第三金属化过孔的顶端连接金属接地层。所述第三馈电孔为平行中心馈电孔的轴线设置的两道，两道第三馈电孔的轴线位于以中心馈电孔的轴线为轴心的同一圆柱面上，且两道第三馈电孔的轴线与中心馈电孔的轴线的铅垂连线彼此垂直。第一层介质基板的介电常数为9，长与宽尺寸为26mm×26mm，板体厚度为1.5mm；第二层介质基板的介电常数为6，长与宽尺寸为48mm×48mm，板体厚度为1.5mm；第三层介质基板的介电常数为10.2，长与宽尺寸为48mm×48mm，板体厚度为6mm；第四层介质基板的介电常数为7，长与宽尺寸为48mm×48mm，板体厚度为2mm；底层介质基板的介电常数为4.6，长与宽尺寸为54mm×54mm，板体厚度为1mm；各馈电探针的直径均为0.9mm，第一短路金属化过孔以及第二短路金属化过孔直径为3mm，第一馈电探针轴线距中心馈电孔轴线间距为3.5mm～3.5mm，第二馈电探针轴线距中心馈电孔轴线间距为8mm，第三馈电探针轴线距中心馈电孔轴线间距为12mm。各介质基板为微波复合基板。本专利技术的有益效果在于：1)、本专利技术通过层叠固接的第一层微带天线、第二层微带天线、第三层微带天线、第四层微带天线配合底层馈电网络来组成天线模块，操作时以第一层微带天线对于与S频点，以第二层微带天线对应于L频点，以第三层微带天线对应于B3频点，而第四层微带天线对应于B1及L1频点，从而实现北斗一代的L频段和S频段、北斗二代的B1、B3频段以及GPSL1频段的信号接收功能。使用时，上述天线模块采用高介电常数、低介质损耗的微波复合基板实现小型化，并利用多层微带天线中心重合的叠加技术和各介质基板中采用短路本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多频导航终端天线，其特征在于：本天线包括由上而下且依次片状层叠布置的第一层微带贴片(11)、第一层介质基板(12)、第二层微带贴片(21)、第二层介质基板(22)、第三层微带贴片(31)、第三层介质基板(32)、第四层微带贴片(41)、第四层介质基板(42)以及底层馈电网络；其中，第一层微带贴片(11)与第一层介质基板(12)构成工作于S频点的第一层微带天线，第二层微带贴片(21)与第二层介质基板(22)构成工作于L频点的第二层微带天线，第三层微带贴片(31)与第三层介质基板(32)构成工作于B3频点的第三层微带天线，第四层微带贴片(41)与第四层介质基板(42)构成工作于B1及L1频点的第四层微带天线；第一层微带贴片(11)的中心处布置顶层馈电点，由顶层馈电点处垂直第一层微带贴片(11)所在平面而依次贯穿第一层介质基板(12)、第二层微带贴片(21)、第二层介质基板(22)、第三层微带贴片(31)、第三层介质基板(32)、第四层微带贴片(41)、第四层介质基板(42)设置有中心馈电孔(13)，中心馈电孔(13)为金属化过孔，中心馈电探针(14)同轴布置于中心馈电孔(13)内，中心馈电探针(14)的两端分别连接中心馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；第二层微带贴片(21)处布置第一馈电点，由第一馈电点处垂直第二层微带贴片(21)所在平面而依次贯穿第二层介质基板(22)、第三层微带贴片(31)、第三层介质基板(32)、第四层微带贴片(41)、第四层介质基板(42)设置有第一馈电孔(23)，第一馈电孔(23)为金属化过孔，第一馈电探针(24)同轴布置于第一馈电孔(23)内，第一馈电探针(24)的两端分别连接第一馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；本天线还包括贯穿第三层微带天线和第四层微带天线的第一短路金属化过孔(25)，第一短路金属化过孔(25)为三组，第一短路金属化过孔(25)与第一馈电孔(23)的轴线均处于以中心馈电孔(13)轴线为轴心的同一圆柱面上且第一短路金属化过孔(25)与第一馈电孔(23)的轴线沿上述圆柱面周向均布；第三层微带贴片(31)处布置第二馈电点，由第二馈电点处垂直第三层微带贴片(31)所在平面而依次贯穿第三层介质基板(32)、第四层微带贴片(41)以及第四层介质基板(42)设置有第二馈电孔(33)，第二馈电孔(33)为金属化过孔，第二馈电探针(34)同轴布置于第二馈电孔(33)内，第二馈电探针(34)的两端分别连接第二馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；本天线还包括贯穿第四层微带天线的第二短路金属化过孔(35)，第二短路金属化过孔(35)为三组，第二短路金属化过孔(35)与第二馈电孔(33)的轴线均处于以中心馈电孔(13)轴线为轴心的同一圆柱面上且第二短路金属化过孔(35)与第二馈电孔(33)的轴线沿上述圆柱面周向均布；第四层微带贴片(41)处布置第三馈电点，第三馈电探针(44)穿过第四层介质基板(42)而连接第三馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；所述第一馈电孔(23)上的位于第三层微带天线以及第四层微带天线的一段孔路与第一馈电探针(24)间设置有隔离彼此的第一介质套(a)，所述第二馈电孔(33)上的位于第四层微带天线的一段孔路与第二馈电探针(34)间设置有隔离彼此的第二介质套(b)；第一短路金属化过孔(25)的孔径等于第一介质套(a)外径；第二短路金属化过孔(35)孔径等于第二介质套(b)外径。...
【技术特征摘要】
1.一种多频导航终端天线，其特征在于：本天线包括由上而下且依次片状层叠布置的第一层微带贴片(11)、第一层介质基板(12)、第二层微带贴片(21)、第二层介质基板(22)、第三层微带贴片(31)、第三层介质基板(32)、第四层微带贴片(41)、第四层介质基板(42)以及底层馈电网络；其中，第一层微带贴片(11)与第一层介质基板(12)构成工作于S频点的第一层微带天线，第二层微带贴片(21)与第二层介质基板(22)构成工作于L频点的第二层微带天线，第三层微带贴片(31)与第三层介质基板(32)构成工作于B3频点的第三层微带天线，第四层微带贴片(41)与第四层介质基板(42)构成工作于B1及L1频点的第四层微带天线；第一层微带贴片(11)的中心处布置顶层馈电点，由顶层馈电点处垂直第一层微带贴片(11)所在平面而依次贯穿第一层介质基板(12)、第二层微带贴片(21)、第二层介质基板(22)、第三层微带贴片(31)、第三层介质基板(32)、第四层微带贴片(41)、第四层介质基板(42)设置有中心馈电孔(13)，中心馈电孔(13)为金属化过孔，中心馈电探针(14)同轴布置于中心馈电孔(13)内，中心馈电探针(14)的两端分别连接中心馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；第二层微带贴片(21)处布置第一馈电点，由第一馈电点处垂直第二层微带贴片(21)所在平面而依次贯穿第二层介质基板(22)、第三层微带贴片(31)、第三层介质基板(32)、第四层微带贴片(41)、第四层介质基板(42)设置有第一馈电孔(23)，第一馈电孔(23)为金属化过孔，第一馈电探针(24)同轴布置于第一馈电孔(23)内，第一馈电探针(24)的两端分别连接第一馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；本天线还包括贯穿第三层微带天线和第四层微带天线的第一短路金属化过孔(25)，第一短路金属化过孔(25)为三组，第一短路金属化过孔(25)与第一馈电孔(23)的轴线均处于以中心馈电孔(13)轴线为轴心的同一圆柱面上且第一短路金属化过孔(25)与第一馈电孔(23)的轴线沿上述圆柱面周向均布；第三层微带贴片(31)处布置第二馈电点，由第二馈电点处垂直第三层微带贴片(31)所在平面而依次贯穿第三层介质基板(32)、第四层微带贴片(41)以及第四层介质基板(42)设置有第二馈电孔(33)，第二馈电孔(33)为金属化过孔，第二馈电探针(34)同轴布置于第二馈电孔(33)内，第二馈电探针(34)的两端分别连接第二馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；本天线还包括贯穿第四层微带天线的第二短路金属化过孔(35)，第二短路金属化过孔(35)为三组，第二短路金属化过孔(35)与第二馈电孔(33)的轴线均处于以中心馈电孔(13)轴线为轴心的同一圆柱面上且第二短路金属化过孔(35)与第二馈电孔(33)的轴线沿上述圆柱面周向均布；第四层微带贴片(41)处布置第三馈电点，第三馈电探针(44)穿过第四层介质基板(42)而连接第三馈电点和位于底层馈电网络处的输出接口；所述第一馈电孔(23)上的位于第三层微带天线以及第四层微带天线的一段孔路与第一馈电探针(24)间设置有隔离彼此的第一介质套(a)，所述第二馈电孔(33)上的位于第四层微带天线的一段孔路与第二馈电探针(34)间设置有隔离彼此的第二介质套(b)；...
【专利技术属性】
技术研发人员：李运志，贾蕾，
申请(专利权)人：安徽四创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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