用于接收GPS L1/L2/L5和北斗二代B1/B2/B3频段的卫星微带接收天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用聚四氟乙烯为介质的用于接收GPS?L1、L2与L5以及北斗二代B1、B2与B3频段的宽频带卫星定位微带接收天线。包括具有上层电极片的上层微带天线、具有下层点极片的下层微带天线和置于底层的馈电网络印刷电路板；其特征在于，所述馈电网络印刷电路板包括第一电桥耦合器、第二电桥耦合器、第三电桥耦合器、第四电桥耦合器、第五电桥耦合器、第六电桥耦合器、第一滤波器、第二滤波器、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第三低噪声放大器、第四低噪声放大器、合成器和第五噪声放大器。本实用新型专利技术所述的三星多频微带接收天线，作为可以涵盖GPS?L1/L2/L5、北斗二代B1/B2/B3的多星多频宽带天线。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种接收天线，特别涉及一种采用聚四氟乙烯为介质的用于接收GPS L1、L2与L5以及北斗二代BI、B2与B3频段的宽频带卫星定位微带接收天线。技术背景众所周知，现有的双频微带天线作为测量型天线，通常只能接收来自GPS(GlobalPositioning System 全球定位系统)L1 频段信号和来自 GLONASS (Global NavigationSatellite System全球导航卫星系统)LI频段的信号或两个以上相邻频段的信号，如GPS系统的LI频段、GLONASS系统的LI频段和中国北斗二代系统导航频段等。随着多模卫星导航、定位技术的发展，需要多系统同时提供导航、定位服务，因此，在实际使用中用户可以根据需要自行选择接受所需要的卫星信号，天线的性能直接关系到最终测量精度的高低，天线相位中心的变化和多径效应是影响精度最主要的误差来源，天线低仰角增益影响接收机的灵敏度。目前使用的导航接受天线中，其频率覆盖范围、辐射波束宽度等很难同时达到实用要求。天线的相位中心与其几何中心在理论上应保持一致。然而，天线的相位中心实际上是随信号输入的强度和方向不同而变化的，即观测时相位中心的瞬时位置(一般称相位中心)与理论上的相位中心将不一致，这种偏差称为天线相位中心位置偏差。这种偏差的影响可达数毫米至数厘米，所以如何减少天线相位中心位置偏差是天线设计中的一个重要问题。普通的天线都是只有一个馈电点，此种天线的相位中心稳定性差，抗多径能力差
技术实现思路
鉴于上述技术问题，本技术提供了一种采用聚四氟乙烯为介质的用于接收GPS LI、L2与L5以及北斗二代BI、B2与B3频段的宽频带卫星定位微带接收天线。这种天线设计为多个馈源接受RF信号，通过馈源的优化排列，使得接受多个频段信号的物理相位和电气相位中心能够同轴，使接收信号的偏差几乎为0，达到抑制多径干扰信号的目的，同时，由于多频段信号具有稳定的同一个相位中心，因此，采用该天线还具备较好的相位中心稳定性的特点。这种天线可以接收来自GPS的LI、L2和L5频段信号以及来自北斗二代的B1、B2和B3频段的信号。同时这种天线结构相对简单，接收精度很高。本技术的具体技术方案如下用于接收GPS L1/L2/L5和北斗二代B1/B2/B3频段的卫星微带接收天线，包括上层微带天线、下层微带天线和置于底层的馈电网络印刷电路板；所述上层微带天线采用长75mm、宽75mm、厚度为4mm的，以介电常数为2. 62±0. 2的聚四氟乙烯为介质的多边形天线，所述下层微带天线采用长90mm、宽90mm、厚度为4mm的，以介电常数为2. 62±0. 2的聚四氟乙烯为介质的多边形天线，所述上层微带天线和下层微带天线通过多跟馈针的方式与馈电网络印刷电路板连接；所述述印刷电路板上的馈电网络包括第一电桥耦合器、第二电桥耦合器、第三电桥率禹合器、第四电桥稱合器、第五电桥稱合器、第六电桥稱合器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第三低噪声放大器、第四低噪声放大器、第五噪声放大器和合成器；其中两个相邻所述上层微带天线的馈点的信号经所述第一电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第五电桥耦合器；另两个相邻所述上层微带天线的馈点的信号经所述第二电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第五电桥耦合器；其中两个相邻所述下层微带天线的馈点的信号经所述第三电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第六电桥耦合器；另两个相邻所述下层微带天线的馈点的信号经所述第四电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第六电桥耦合器；所述第五电桥耦合器将所接收的由所述第一电桥耦合器和所述第二电桥耦合器输入的两路信号耦合成一路信号，该信号依次经所述第一滤波器滤波、所述第一低噪声放大器放大、所述第三滤波器滤波、所述第二低噪声放大器放大后输入至合成器；所述第六电桥耦合器将所接收的由所述第三电桥耦合器和所述第四电桥耦合器输入的两路信号耦合成一路信号，该信号依次经所述第二滤波器滤波、所述第三低噪声放大器放大、所述第四滤波器滤波、所述第四低噪声放大器放大后输入至合成器，由所述合成器将所述第二低噪 声放大器和所述第四低噪声放大器输入的两路信号合成后经第五低噪声放大器放大后输入到射频信号接受装置。上述方案中，所述上层微带天线的几何中心处设置有上层中心孔，所述下层微带天线的几何中心处设置有下层中心孔，所述天线还设置有馈入探针，该馈入探针依次从所述上层中心孔处穿入所述上层微带天线和从所述下层中心孔处穿入所述下层微带天线后与所述馈电网络印刷电路板的电桥相连接，且所述馈入探针分别与所述上层微带天线和所述下层微带天线通过物理焊接的方式实现电气性能的连接。上述方案中，所述上层微带天线设置有等分以8mm为半径的圆的圆周上排布的四个上层馈点，且四个所述上层馈点的圆的圆心与所述上层中心孔的圆心重合；所述下层微带天线设置有等分以15mm为半径的圆的圆周上排布的四个下层馈点和四个与所述上层馈点相对应的过孔，且四个所述下层馈点的圆的圆心与所述下层中心孔的圆心重合。上述方案中，所述天线还设置有四个第一同轴探针和四个第二同轴探针，所述第一同轴探针从所述上层馈点处穿入所述上层微带天线和从所述过孔处穿入所述下层微带天线后与所述馈电网络印刷电路板电连接，所述第二同轴探针从所述下层馈点处穿入所述下层微带天线后与所述馈电网络印刷电路板电连接；所述馈电网络印刷电路板通过四个所述第一同轴探针给上层微带天线馈电，通过四个所述第二同轴探针给下层微带天线馈电。上述方案中，所述为了更好的保证天线的相位中心和抗多路径效应，除了以上所述的四个单独垂直馈电针馈电到馈电网络外；通过从四个上层馈点分别引出四根同轴探针在空中弯曲后同时穿入微带天线中心孔至底层馈电网络进行接地连接。上述方案中，所述上层微带天线和所述下层微带天线的四边边缘分别设置有距形长城线。上述方案中，所述上层微带天线和所述下层微带天线为有规律多边形微带天线。上述方案中，所述馈电网络印刷电路板中布有阻抗为50Ω的阻抗线。本技术所述的多星多频微带接收天线，作为可以涵盖GPS L1/L2/L5和北斗二代B1/B2/B3的多频多星宽频天线，可广泛应用于大地测绘、海洋测量、航道测量、疏竣测量、地震监测、桥梁变形监控、山体滑坡监测、码头集装箱作业等场合。其与现有技术相比具有以下优点I.天线部分采用多馈点设计，通过上下两层所设置的八个完全对称的天线馈点，实现相位中心与几何中心的重合，将天线对测量误差的影响降低到最小；2.通过设置天线中上微带天线和下微带天线的尺寸，以及采用聚四氟乙烯为介质，从而能确保天线接收频率可以涵盖GPS L1/L2/L5和北斗二代B1/B2/B3的多频多星宽频天线。附图说明以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本技术。图Ia为本技术实施例一的总体结构示意图；图Ib为本技术实施例二的总体结构示意图；图2为本技术实施例的上层微带天线结构示意图；图3为本技术实施例的下层微带天线结构示意图；图4为本技术实施例的馈电网络印刷电路板的电路原理框图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于接收GPS？L1/L2/L5和北斗二代B1/B2/B3频段的卫星微带接收天线，包括上层微带天线、下层微带天线和置于底层的馈电网络印刷电路板；其特征在于，所述上层微带天线采用长75mm、宽75mm、厚度为4mm的，以介电常数为2.62±0.2的聚四氟乙烯为介质的多边形天线，所述下层微带天线采用长90mm、宽90mm、厚度为4mm的，以介电常数为2.62±0.2的聚四氟乙烯为介质的多边形天线，所述上层微带天线和下层微带天线通过多跟馈针的方式与馈电网络印刷电路板连接；所述述印刷电路板上的馈电网络包括第一电桥耦合器、第二电桥耦合器、第三电桥耦合器、第四电桥耦合器、第五电桥耦合器、第六电桥耦合器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第三低噪声放大器、第四低噪声放大器、第五噪声放大器和合成器；其中两个相邻所述上层微带天线的馈点的信号经所述第一电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第五电桥耦合器；另两个相邻所述上层微带天线的馈点的信号经所述第二电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第五电桥耦合器；其中两个相邻所述下层微带天线的馈点的信号经所述第三电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第六电桥耦合器；另两个相邻所述下层微带天线的馈点的信号经所述第四电桥耦合器耦合成一路信号后输入至第六电桥耦合器；所述第五电桥耦合器将所接收的由所述第一电桥耦合器和所述第二电桥耦合器输入的两路信号耦合成一路信号，该信号依次经所述第一滤波器滤波、所述第一低噪声放大器放大、所述第三滤波器滤波、所述第二低噪声放大器放大后输入至合成器；所述第六电桥耦合器将所接收的由所述第三电桥耦合器和所述第四电桥耦合器输入的两路信号耦合成一路信号，该信号依次经所述第二滤波器滤波、所述第三低噪声放大器放大、所述第四滤波器滤波、所述第四低噪声放大器放大后输入至合成器，由所述合成器将所述第二低噪声放大器和所述第四低噪声放大器输入的两路信号合成后经第五低噪声放大器放大后输入到射频信号接受装置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亚宁，丁延锐，施冬华，周峰，吉青，
申请(专利权)人：上海海积信息科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：