一种宽频卫星定位导航天线制造技术

本发明专利技术公开了一种宽频卫星定位导航天线，包括接地板、铁氧体基底、导电贴片和馈电装置；其中，导电贴片位于铁氧体基底上或内部，铁氧体基底位于接地板上，通过馈电装置将接地板和导电贴片连接以传递电信号。本发明专利技术公开的宽频卫星定位导航天线具有较宽的天线阻抗带宽和辐射带宽。辐射带宽。辐射带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种宽频卫星定位导航天线


[0001]本专利技术属于无线通信
，具有涉及一种卫星定位导航天线。

技术介绍

[0002]随着卫星定位导航技术的持续快速发展，卫星定位导航业务已广泛应用于导航、定位、测量、智慧农业、求救、监测管理及军事等多个领域。天线作为定位导航系统中的关键部件，将直接影响到整个系统的性能。
[0003]微波陶瓷介电常数高，介电损耗低，采用该材料制备的陶瓷微带天线具有体积小、剖面低、易加工、成本低等优点，因此陶瓷微带天线在卫星通信及卫星定位导航领域得到了广泛应用。
[0004]公开号为CN104446444A的中国专利公开了一种宽频微带天线基片陶瓷材料、制备方法及基片，陶瓷材料按重量份包括下列组分，100重量份0.93(Mg0.97Zn0.03)TiO3
‑
0.07CaTiO3和2
‑
12重量份金属导体；本专利技术将陶瓷颗粒与颗粒之间的连接变成了金属与金属的连接，提高的基片的力学性能，融化的金属填充了基片中的气孔、晶界等缺陷，提高了基片的致密度，使基片的力学性能提高，再者金属的存在限制了陶瓷晶粒的长大，提高了力学性能，同时细晶陶瓷和金属的存在使基片的Q值大大降低，从而拓宽微带天线的频带宽度，满足微带天线宽频化的使用要求；采用上述专利制备得到的微波介质陶瓷粉体制成的微带天线的频带宽、相对阻抗带宽宽，满足微带天线宽频化的使用要求。
[0005]公开号为CN103414024A的中国专利公开了用于北斗、GPS、GLONASS的三频卫星导航天线，包括：三层微带天线、馈电同轴和探针、金属夹板、带状线介质及馈电网络和一组金属螺钉。三层微带天线的介质均采用高介电常数陶瓷介质以减小天线尺寸。第一层微带天线通过单点馈电并在金属贴片上切角的形式来实现圆极化，第二层和第三层微带天线通过双点馈电来实现圆极化。每层微带天线介质当中包含的馈电探针数不多于两根，这样使得三个端口具有较好的电磁隔离。在微带天线周围加载一组金属螺钉，金属螺钉可用来固定金属夹板和带状线馈电层，也可展宽天线的波瓣宽度。本专利技术的三频三端口天线具有体积小、剖面低、宽波瓣、低仰角增益和轴比好、端口隔离度高的特点，适用于卫星导航终端接受天线。
[0006]但上述专利公开的高介电陶瓷天线基底，虽然可以大幅缩小天线体积，但是高介电常数导致天线带宽非常窄，一方面难以满足自动驾驶、智慧农机、无人机等需要跟踪来自多个卫星星座的至少两个频段高精度定位需求，另一方面天线易受周围环境影响，性能不稳定，且量产一致性难以管控。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种具有较宽的天线阻抗带宽和辐射带宽的宽频卫星定位导航天线。
[0008]本专利技术具体实施例提供了一种宽频卫星定位导航天线，包括接地板、铁氧体基底、
导电贴片和馈电装置；
[0009]其中，导电贴片位于铁氧体基底上或内部，铁氧体基底位于接地板上，通过馈电装置将接地板和导电贴片连接以传递电信号。
[0010]本专利技术通过将铁氧体基底作为宽频卫星定位导航天线的基底，使得宽频卫星定位导航天线具有较宽的辐射带宽和天线阻抗。
[0011]进一步的，所述宽频卫星定位导航天线的辐射带宽不小于80MHz，阻抗带宽不小于60MHz。
[0012]进一步的，所述导电贴片的平面形状为规则形状或任意非规则形状，所述导电贴片的结构为2D平面结构或3D结构。
[0013]进一步优选的，所述规则形状为正方形、长方形或圆形，
[0014]进一步优选的，所述导电贴片为规则形状时，对导电贴片的任一对角线处进行切角。进一步优选的，在导电贴片的平面的四条边上开设至少一个凹槽或枝节图案。导电贴片的平面的四条边，可以进一步解释为在XY轴线对应的四条边。通过切角和增加凹槽或枝节，从而增加电流路径，进一步缩小天线尺寸，并进一步增加轴比带宽和轴比带宽关联。
[0015]进一步的，所述馈电装置包括同轴馈电、微带嵌入式馈电或缝隙耦合馈电等馈电。
[0016]进一步的，所述宽频卫星定位导航天线包括两个馈电装置，通过两个馈电装置相互正交，从而实现正交双点馈电。进而实现了较宽的轴比带宽，达到多星多频定位需求。
[0017]进一步的，所述宽频卫星定位导航天线还包括功分电路，所述功分电路位于接地板下表面，所述功分电路一端连接接收器或发射源，另一端连接馈电装置。通过功分电路传输2路幅度相同，相位差为90
°
的电信号从而调整负载与天线之间的通路阻抗，进一步的拓展天线阻抗的带宽。
[0018]进一步的，所述铁氧体基底的材料包括铁氧体颗粒和聚合物，所述聚合物为热固性聚合物和热塑性聚合物，所述铁氧体颗粒占铁氧体基底的5
‑
90wt％。
[0019]进一步的，所述铁氧体颗粒为Z型六角铁氧体、W型六角铁氧体、U型六角铁氧体、X型六角铁氧体、Y型六角铁氧体中的一种或多种。
[0020]进一步的，所述铁氧体颗粒中掺杂Sr、Ba、Co、Ni、Zn、V、Mn、Bi中的一种或多种元素。
[0021]进一步的，所述铁氧体基底的电磁性能参数为：在0
‑
10GHz下，磁常数不小于1.1，磁损耗不大于0.5，介电常数大于等于2，介电损耗小于等于0.5。
[0022]进一步的，所述热固性聚合物基质包括石蜡、氟树脂、聚异戊二烯、聚酰亚胺、酚醛树脂、丙烯酸树脂、液晶树脂、苯并恶嗪树脂、酚氧树脂、丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶或端羟基丁腈橡胶中的任意一种或者至少两种的混合物。
[0023]进一步的，所述热塑性聚合物基质包括聚碳酸脂、聚甲醛、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚酰胺类树脂、热可塑性聚氨酯、聚四氟乙烯、聚苯醚中的任意一种或者至少两种的混合物。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术提供宽频卫星定位导航天线的基底为铁氧体基底，由于铁氧体为高磁导率，远优于单一高介电常数材料，使得天线阻抗接近空气阻抗，相比单一高介电陶瓷材料，极大拓展了天线的辐射带宽和阻抗带宽，降低了天线周围器件、天线罩以及复杂工作环境
对天线频率偏移影响，并支持多个卫星星座的至少两个频段高精度定位需求。
附图说明
[0026]图1为本专利技术对比例1和实施例1提供的天线立体图；
[0027]图2为本专利技术对比例1和实施例2提供的天线立体图；
[0028]图3为本专利技术实施例3提供的天线立体图；
[0029]图4为本专利技术对比例1提供的卫星定位导航天线的回波损耗、右手圆极化增益、轴比增益数据图；
[0030]图5为本专利技术实施例1提供的卫星定位导航天线的回波损耗、右手圆极化增益、轴比增益数据图；
[0031]图6为本专利技术对比例2提供的卫星定位导航天线的回波损耗、右手圆极化增益、轴比增益数据图；
[0032]图7为本专利技术实施例2提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽频卫星定位导航天线，其特征在于，包括接地板、铁氧体基底、导电贴片和馈电装置；其中，导电贴片位于铁氧体基底上或内部，铁氧体基底位于接地板上，通过馈电装置将接地板和导电贴片连接以传递电信号。2.根据权利要求1所述的宽频卫星定位导航天线，其特征在于，所述宽频卫星定位导航天线的辐射带宽不小于80MHz，阻抗带宽不小于60MHz。3.根据权利要求1所述的宽频卫星定位导航天线，其特征在于，所述导电贴片的平面形状为规则形状或任意非规则形状，所述规则形状为正方形、长方形或圆形，所述导电贴片的结构为2D平面结构或3D结构。4.根据权利要求3所述的宽频卫星定位导航天线，其特征在于，所述导电贴片为正方形、长方形或圆形时，对导电贴片的任一对角线处进行切角。5.根据权利要求3所述的宽频卫星定位导航天线，其特征在于，在导电贴片的平面的四条边上开设至少一个凹槽或枝节图案。6.根据权利要求1所述的宽频卫星定位导航天线，其特征在于，包括两个馈电装置，通过两...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢红娟，汪文峰，满其奎，沈保根，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：