一种双星全球卫星定位系统的天线技术方案

本实用新型专利技术为有关一种双星全球卫星定位系统的天线，属于电子类，主要包括有一基板总成，该基板总成上设有一天线辐射层，该天线辐射层包含一陶瓷本体及一与陶瓷本体结合的辐射面，并且，该天线辐射层于预定位置处形成双馈入点，导入基板内的支干耦合器(Branchlinehybride)，通过90度相位差使的形成右手圆形极化(RHCP)的特性，而该基板总成上形成有与该馈入点(feed)位置相对应的馈入孔，且陶磁本体（天线馈入点）及基板总成（印刷电路板）馈入孔供天线讯号馈入通过，藉由上述组构，得以达到频宽大、体积小、低轴比等特性，不会因变动讯号增益(gain)电路而改变其特性的进步性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子类，特别涉及一种双星全球卫星定位系统的天线，尤指一种频宽大、体积小、低轴比(Axial Ratio)且不会因变动讯号增益(gain)电路而改变其特性的一种双星全球卫星定位系统的天线。
技术介绍
以目前全球卫星定位系统来说，其广泛的被全球各个国家所使用而对于卫星定位系统都有所谓的天线，顾名思义天线即是用于接收讯号及发送讯号，在卫星定位系统领域的天线来说，如中国台湾省专利公报证书号第M378489号，「双星全球卫星定位系统的天线」，其主要天线结构包含一辐射面、一线路层、一接地层及一放大器电路层所构成，通过上述的结构得以达到一种低成本却能获得大频宽、低轴比的圆形极化的优势，然而此种结构组成的技术，却使体积受限于印刷电路板介质，使得体积缩小不易，虽天线、微波电路、放大器、介质等一体成形而降低成本，实际应用上却只适合使用于外接式天线，对于内建式导航器则不适合。另外目前其它各式各样的卫星定位系统天线，绝大多数属于一种单一馈入点的架构，使得同样体积(18x18x4mm)的基础下其频宽仅约为8MHz(BW)，并且轴比高，频率响应点易受外在环境影响而偏移，使得小体积使用单一馈入点的传统技术一直无法设计出双星全球定位系统的天线。单一馈入点的传统方式要达到涵盖GPS跟GL0NASS的50MHz，则体积至少须超过 35x35x4mm,但此方式轴比仍然无法涵盖GPS与GL0NASS，还须将讯号放大率大幅提高才能弥补频宽不足的问题，但如此也使得噪声一起放大，反而不利天线接收卫星的讯号。上述存在的问题需要进一步加以改进。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种双星全球卫星定位系统的天线，在于通过双馈入点的设计，使其讯号馈入内层的支干耦合器(Branch line hybride)，通过90度相位差达到形成右手圆形极化(RHCP)的极化特性，得以达到大宽带、低轴比的优势，且藉由陶瓷介质特性与天线辐射层的设计而具有其体积小的优势及不会因变动讯号增益率(gain)而改变其特性，解决原有传统单一馈入技术的全球卫星定位系统天线所存在的频宽不足与体积大、高轴比的缺失进行全面改善，达到本技术的实用进步性。本技术的主要结构包括一基板总成及一天线辐射层，其天线辐射层包含一陶瓷本体及一与陶瓷本体结合的辐射面，而该基板总成包含一与天线辐射层结合的第一接地层，该第一接地层背离该天线辐射层一面处披覆一线路层，该线路层背离该第一接地层一面处披覆一第二接地层，该第二接地层背离该线路层一面处披覆一电路层，并且天线辐射层于预定位置处形成一双馈入点，而基板总成上形成有与该馈入点位置相对应的馈入孔， 藉此，通过上述双馈入点将讯号馈入至内层支干耦合器(Branch line hybride)，利用90度相位差达到形成右手圆形极化(RHCP)的特性，使其可以达到大宽带与低轴比的特性(约 50MHz)，并且基板总成与天线辐射层采分离设置，藉此不会因改变讯号增益而改变其天线辐射层的特性。本技术具体包括一基板总成；一设于该基板总成上的天线辐射层，该天线辐射层包含一陶瓷本体及一与该陶瓷本体结合的辐射面；其中该基板总成包含一与天线辐射层结合的第一接地层，该第一接地层背离该天线辐射层一面处披覆一线路层，该线路层背离该第一接地层一面处披覆一第二接地层，该第二接地层背离该线路层一面处披覆一电路层；其中该天线辐射层利用双馈入方式将讯号导入基版总成内90度相位差的射频线路，使之产生右手圆形极化的辐射形态；其中该陶瓷本体为高介质数材质；其中该基板总成上形成有一对馈入孔；其中该天线辐射层上形成有双馈入点。本技术的优点在于通过一双馈入点的设计与线路层的90度支干耦合器得以达到宽带的优势，且藉由天线辐射层的设计而具有其体积小的优势及不会因改变讯号增益而影响其辐射特性的进步性。附图说明图1为本技术较佳实施例的立体图。图2为本技术较佳实施例的剖视图。图3为本技术较佳实施例的分解图。图4为本技术频带为1575MHz的辐射场型图。图5为本技术频带为1600MHz的辐射场型图。图6为本技术频带为1610MHz的辐射场型图。图7为本技术轴比的波形参考图。具体实施方式如附图1至附图3所示，为本技术较佳实施例的立体图、剖视图及分解图，由图中可清楚看出本技术主要包括一基板总成1，基板总成1包含一与下述天线辐射层2结合的第一接地层11，该第一接地层11背离该天线辐射层2 —面处披覆一线路层12，该线路层12背离该第一接地层 11 一面处披覆一第二接地层13，该第二接地层13背离该线路层12 —面处披覆一电路层 14，且该基板总成1上形成有一对馈入孔15 ；一设于该基板总成1上的天线辐射层2，该天线辐射层2包含一陶瓷本体21及一与陶瓷本体21结合的辐射面22，且该天线辐射层2上形成有与该馈入孔15位置相对应的双馈入点23。再者，该双馈入点23及馈入孔15供端子(PIN) 3通过。又者，该陶瓷本体为高介质数材质，以缩小体积并利用双馈入针导入基版内的射频线路。藉由上述的结构、组成设计，兹就本技术的使用作动情形说明如下，如附图1 至附图4所示，为本技术较佳实施例的立体图、剖视图、分解图、频带为1575MHz的辐射场型图，由图中可清楚看出，操作于1575MHz频率时，而轴比(Axial Ratio(AR))则为 1. 521，且其通过电路层14所输出的feiin值为29. 253dB。如附图5所示，为本技术频带为1600MHz的辐射场型图，由图中可清楚看出， 操作于1600MHz频率时，而轴比(Axial Ratio(AR))则为2. 827dB，且其通过电路层所输出的 Gain 值为 29. 719dB。如附图6所示，为本技术频带为1610MHz的辐射场型图，由图中可清楚看出， 操作于1610MHz频率时，而轴比(Axial Ratio(AR))则为3. 7dB，且其通过电路层所输出的 Gain 值为 29. 1053dB。如附图7所示，为本技术轴比的波形参考图，由图中可清楚看出，其轴比 (Axial Ratio(AR))的区域落在频带约1560MHz 1610MHz，其频域是非常宽，与原有频带宽相比，相差甚多。权利要求1.一种双星全球卫星定位系统的天线，其特征在于包括有一基板总成；一设于该基板总成上的天线辐射层，该天线辐射层包含一陶瓷本体及一与该陶瓷本体结合的辐射面。2.根据权利要求1所述的一种双星全球卫星定位系统的天线，其特征在于其中该基板总成包含一与天线辐射层结合的第一接地层，该第一接地层背离该天线辐射层一面处披覆一线路层，该线路层背离该第一接地层一面处披覆一第二接地层，该第二接地层背离该线路层一面处披覆一电路层。3.根据权利要求1所述的一种双星全球卫星定位系统的天线，其特征在于其中该天线辐射层利用双馈入方式将讯号导入基版总成内90度相位、使之产生右手圆形极化的辐射形态差的射频线路。4.根据权利要求1所述的一种双星全球卫星定位系统的天线，其特征在于其中该陶瓷本体为高介质数材质。5.根据权利要求1所述的一种双星全球卫星定位系统的天线，其特征在于其中该基板总成上形成有一对馈入孔。6.根据权利要求1所述的一种双星全球卫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柳明峰，林吉雄，蔡立阳，张建焜，
申请(专利权)人：亚力通讯股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：