单极子圆极化定位天线和可穿戴设备制造技术

一种单极子圆极化定位天线和可穿戴设备，单极子圆极化定位天线具有一接地板，还包括馈电部，正交布置的第一辐射臂及第二辐射臂，通过馈电部进行馈电，简化了圆极化天线的整体结构，更容易在可穿戴产品上进行实现，从而使得定位天线能够更好地接收导航卫星信号，同时环形辐射体所产生的右旋圆极化辐射也可对经高楼或者地面反射的左旋圆极化导航卫星信号进行过滤，以减少多径干扰，从而有效提高可穿戴设备的定位天线的定位精度。

【技术实现步骤摘要】
单极子圆极化定位天线和可穿戴设备
本申请属于天线
，尤其涉及一种单极子圆极化定位天线和可穿戴设备。
技术介绍
在智能手表或手环领域，定位精度一直是人们所关注的痛点。传统的智能手表或手环定位天线多为线极化天线，但是导航卫星发出的信号通过电离层后是右旋圆极化信号，因此智能手表或手环的定位天线无法全部接收导航卫星的信号，而导航卫星的信号又被地面、高楼、树木等奇数次反射后，会变成左旋圆极化信号，将会产生的多径干扰严重影响整机的定位效果。并且，传统的圆极化天线，如四臂螺旋等需在主板上增加多个接触点用来馈电或者接地，对主板空间占用较多。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种单极子圆极化定位天线和可穿戴设备，旨在解决现有的可穿戴设备的天线定位精度较低、对主板空间占用较多的问题。本申请实施例的第一方面提了一种单极子圆极化定位天线，具有一接地板，所述接地板具有馈电端，所述单极子圆极化定位天线包括：馈电部，其一端与所述馈电端电连接；第一辐射臂，一端与所述馈电部的另一端连接；第二辐射臂，一端与所述馈电部的另一端连接，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂之间呈一角度；其中，当所述第一辐射臂和所述第二辐射臂谐振在工作频点附近时，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂上的电信号满足谐振幅度相等，谐振相位相差90°。上述的单极子圆极化定位天线通过使用双臂的单极子天线来实现的，其中单极子的两条臂正交放置，当给单极子天线馈电使其工作在工作频段时，两个臂上的电信号谐振幅度相等，谐振的相位差为90°，满足天线产生圆极化的特性，极化方式为右旋圆极化时，从而使得定位天线能够更好地接收导航卫星信号，并且所产生的右旋圆极化辐射也可对经高楼或者地面反射的左旋圆极化导航卫星信号进行过滤，以减少多径干扰，从而有效提高可穿戴设备的定位天线的定位精度。另外，单极子天线的馈电点只有一个，能减少了对主板空间的占用，提高了电路板的利用率。在其中一个实施例中，所述第一辐射臂为直条型。在其中一个实施例中，所述第二辐射臂为直条型。在其中一个实施例中，所述角度的范围为75°～105°。在其中一个实施例中，所述第一辐射臂、所述第二辐射臂的等效长度与所述单极子圆极化定位天线的1/4工作波长对应，且不等长。在其中一个实施例中，通过调整所述第一辐射臂、所述第二辐射臂的长度差，以使第一辐射臂、所述第二辐射臂谐振在工作频点附近时两者的谐振相位差为90°。在其中一个实施例中，所述馈电部垂直于所述接地板。在其中一个实施例中，所述第一辐射臂和/或所述第二辐射臂上加载有电感器件。在其中一个实施例中，所述电感器件为集中电感或分布电感。本申请实施例的第二方面提了一种可穿戴设备，包括如上所述的单极子圆极化定位天线。上述可穿戴设备采用了上述单极子圆极化定位天线的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。附图说明图1为本技术实施例提供的单极子圆极化定位天线的结构示意图；图2为本技术实施例提供的单极子圆极化定位天线的S参数示意图；图3为本技术实施例提供的单极子圆极化定位天线的phi＝0°、30°、90°切面的二维四轴比仿真图；图4为本技术实施例提供的单极子圆极化定位天线的三维方向图；图5为本技术实施例提供的单极子圆极化定位天线的三维轴比图；图6为本技术实施例提供的单极子圆极化定位天线的二维方向图。具体实施方式为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参阅图1，本申请实施例提供的可用于可穿戴设备的单极子圆极化定位天线(下称定位天线)，具有一接地板100，接地板100为介质基板构成，比如PCB板。接地板100具有馈电端101，单极子圆极化定位天线包括馈电部11、第一辐射臂12及第二辐射臂13。该第一辐射臂12及第二辐射臂13架设在接地板100同一表面(正面)上的。馈电部11的一端与馈电端101电连接；第一辐射臂12的一端与馈电部11的另一端连接；第二辐射臂13的一端与馈电部11的另一端连接，第一辐射臂12和第二辐射臂13之间呈一角度a；其中，当第一辐射臂12和第二辐射臂13谐振在工作频点附近时，比如GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)L1频段1.575GHz，或L5频段1.176GHzGHz处，第一辐射臂12和第二辐射臂13上的电信号(电场或电流信号)满足谐振幅度相等，谐振相位相差90°，从而满足定位天线产生圆极化的特性。且更具体地，在如图1所示，在俯视接地板100正面角度看，第二辐射臂13需位于第一辐射臂12的顺时针方向(即右侧)，以保证当第一辐射臂12和第二辐射臂13谐振在工作频点附近时，第一辐射臂12和第二辐射臂13的电流幅度相等，第二辐射臂13的电流相位早于第一辐射臂12上的电流相位90°，从而可以实现右旋圆极化辐射。如此，本申请提供的定位天线结构简单，可以实现右旋圆极化辐射，能够更好地接收导航卫星信号，并且所产生的右旋圆极化辐射也可对经高楼或者地面反射的左旋圆极化导航卫星信号进行过滤，以减少多径干扰，从而有效提高可穿戴设备的定位天线的定位精度。同时，采用圆极化定位天线，相比线极化天线增益高3dB左右，从而达到更好的定位效果。另外，定位天线的馈电端只有一个，能减少了对主板空间的占用，提高了电路板的利用率。可选地，第一辐射臂12和第二辐射臂1之间，即第一方向x和第二方向y之间的角度a的范围为70°～110°，通过将第一辐射臂12和第二辐射臂1分别设置在成夹角a的这两个方向x、y的净空区域，可以使得当第一辐射臂12和第二辐射臂1谐振在工作频点附近时，形成两个正交模式的谐振，产生良好的圆极化辐射，相对地，夹角a在75°～105°范围内圆极化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单极子圆极化定位天线，具有一接地板，所述接地板具有馈电端，其特征在于，所述单极子圆极化定位天线还包括：/n馈电部，其一端与所述馈电端电连接；/n第一辐射臂，一端与所述馈电部的另一端连接；/n第二辐射臂，一端与所述馈电部的另一端连接，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂之间呈一角度；/n其中，当所述第一辐射臂和所述第二辐射臂谐振在工作频点附近时，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂上的电信号满足谐振幅度相等，谐振相位相差90°。/n

【技术特征摘要】
1.一种单极子圆极化定位天线，具有一接地板，所述接地板具有馈电端，其特征在于，所述单极子圆极化定位天线还包括：
馈电部，其一端与所述馈电端电连接；
第一辐射臂，一端与所述馈电部的另一端连接；
第二辐射臂，一端与所述馈电部的另一端连接，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂之间呈一角度；
其中，当所述第一辐射臂和所述第二辐射臂谐振在工作频点附近时，所述第一辐射臂和所述第二辐射臂上的电信号满足谐振幅度相等，谐振相位相差90°。


2.如权利要求1所述的单极子圆极化定位天线，其特征在于，所述第一辐射臂为直条型。


3.如权利要求1所述的单极子圆极化定位天线，其特征在于，所述第二辐射臂为直条型。


4.如权利要求1所述的单极子圆极化定位天线，其特征在于，所述角度的范围为75°～105°。


5.如权利要求1至4任一项所述的单极子圆极化定位天线，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅波，谷建斌，
申请(专利权)人：广东小天才科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44