手持双模小型化用户机天线制造技术

本发明专利技术提出了一种手持双模小型化用户机天线。其包括底板(1)、馈电网络(2)、B3频段圆极化天线(3)、L频段圆极化天线(4)、S频段圆极化天线(5)和馈电探针(6)，每个圆极化天线采用不同厚度和不同介电常数的陶瓷基片，基片上印制带有径向带线的变形方形贴片，这三个圆极化天线依工作频率由高到低、自上而下形成共轴叠加层叠结构。馈电探针将这三个频段天线与其各自的馈电网络连接，底板与馈电网络板固定；馈电网络板下设的三个射频连接器分别与三个频段圆极化天线的馈电网络射频出口相连，并通过底板下的三个孔引出。本发明专利技术可兼容北斗一代L频段、S频段和北斗二代B3频段，且体积比现有手持类天线小，可用于军用手持导航设备。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出了一种手持双模小型化用户机天线。其包括底板(1)、馈电网络(2)、B3频段圆极化天线(3)、L频段圆极化天线(4)、S频段圆极化天线(5)和馈电探针(6)，每个圆极化天线采用不同厚度和不同介电常数的陶瓷基片，基片上印制带有径向带线的变形方形贴片，这三个圆极化天线依工作频率由高到低、自上而下形成共轴叠加层叠结构。馈电探针将这三个频段天线与其各自的馈电网络连接，底板与馈电网络板固定；馈电网络板下设的三个射频连接器分别与三个频段圆极化天线的馈电网络射频出口相连，并通过底板下的三个孔引出。本专利技术可兼容北斗一代L频段、S频段和北斗二代B3频段，且体积比现有手持类天线小，可用于军用手持导航设备。【专利说明】手持双模小型化用户机天线
本专利技术涉及天线
，具体讲是一种双模小型天线，可用于兼容北斗一代导航卫星系统的L频段、S频段和北斗二代导航卫星系统的B3频段，也可用于手持用户机外置天线。
技术介绍
目前具有全球导航定位功能的卫星导航系统有美国的GPS和俄罗斯的GL0NASS。我国在2003年“北斗一号”导航卫星系统正式运行，这是一种针对局部地区的双星定位系统，主要用于我国及周边地区的军事和民用需要，多年来系统运行良好，发展了大量的军民用户。目前，正在建设和完善中的“北斗二号”第二代导航卫星系统是类似GPS及GL0NASS系统，在具备导航定位功能的同时保留了一代的卫星通信功能，已正式对中国及东南亚地区提供区域导航定位服务，在民用和军用方面发挥着越来越大的作用，特别是在军用方面，具有深远的战略意义。天线是卫星导航终端设备的关键性部件之一，对定位系统无线链路的贡献至关重要，没有天线卫星导航定位设备将无法发挥它的作用。北斗一代的工作频段有中心频率为1615.68MHz的L频段和中心频率为2491.75MHz的S频段，其带宽均为±4.08MHz，北斗二代的工作频段有中心频率为1561MHz的BI频段和中心频率为1207MHz的B2，以及中心频率为1268.52MHz带宽为±10.23MHz的B3频段，B3频段作为军码通信频段，北斗一代的S、L频段具有收发功能，而北斗二代的B3频段仅仅依靠接收信号来授时、定位，不具备北斗一代所具有的短报文通信功能。为了适应我国北斗用户的实际需求，必须设计出能够兼容北斗一代和北斗二代导航定位系统的用户机天线。目前，国内相继研制成功了几种用户机天线，如单B3频段车载和手持用户机天线；兼容B3和BI双频段车载用户机天线。但针对B3、L、S三频段的国内很少，许多用户都希望把北斗一代的S、L频段和北斗二代的B3频段兼容于一个模块。专利号:ZL201220131424.8的“一种用于北斗导航定位系统的多模导航小型化天线”，虽然是将北斗二代的BI频段和GPS系统的LI频段兼容于一个模块，但是该手持用户机天线缺少军码通信的B3频段和北斗一代的L、S频段，且由于其体积大不能满足用户的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述已有技术的不足，提供一种能兼容军码通信的B3频段和北斗一代L、S频段的手持双模小型化用户机天线，以满足用户的需求。为实现上述目的，本专利技术包括:底板1、馈电网络2、探针6、北斗二代B3频段圆极化天线3、北斗一代L频段的圆极化天线4和北斗一代S频段的圆极化天线5，所述的三个圆极化天线按照工作频率由高到低、自上而下形成共轴叠加的层叠结构，其特征在于:所述北斗一代S频段的圆极化天线5,采用厚度h5为2_?3_陶瓷微带天线结构；所述北斗二代B3频段圆极化天线3,采用厚度h3为7mm~9mm的陶瓷微带天线结构，该微带天线的基片31选用介电常数为15~17、介质损耗为0.003~0.0015的陶瓷材料，基片中心设有第一探针孔34、第二探针孔35和频率平衡孔36，基片上面印制的辐射贴片32为四周带有径向带线33的变形方形；所述北斗一代L频段的圆极化天线4,采用厚度h4为3_~4_陶瓷微带天线结构，该微带天线的基片41选用介电常数为19~21、介质损耗为0.003~0.0015的陶瓷材料，基片中心设有S频段第三探针孔43，基片上面印制的辐射贴片45为对角带有切角42、四周带有径向带线44的变形方形。作为优选，所述S频段圆极化天线5采用的微带贴片结构，选用介电常数为19~21、介质损耗为0.003~0.0015的陶瓷基片51，陶瓷基片51上印制有方环辐射贴片56，该贴片中心设有用于阻抗匹配的方孔53和微带线54，贴片的四条边中间均设有径向带线55 ；变形方环辐射贴片56，其边长SI为λ /10，径向带线55的长度S2小于该方环辐射贴片的边长SI，径向带线55的宽度S3为1mm~2mm，其中X1Ss频段中心频率所对应的波长。作为优选，所述B3频段的变形方形辐射贴片32，其边长LI为λ2/10，四周的径向带线33分别位于该变形方形辐射贴片的L1/2位置；径向带线33的宽度L3为2mm~3mm，径向带线55的长度L2 < LI，其中λ 2为Β3频段中心频率所对应的波长。作为优选，所述L频段的变形方形辐射贴片45，其边长Al为λ3/10，四周的径向带线44均位于该变形方形福射贴片的Α1/2位置；径向带线44的宽度A3为2mm~3mm,径向带线44的长度A2 < Al，其中入3为L频段中心频率所对应的波长。作为优选，所述B3频段的方形辐射贴片边长L1，L频段的方形辐射贴片边长A1、S频段的方环福射贴片边长SI,三者的长度关系为:S1 < Al < LI。作为优选,所述馈电网络板2采用厚度h2为lmm,介电常数ε ^为2.65的双面覆铜板制成，其包括Β3频段的馈电网络21、L频段的馈电网络22和S频段的馈电网络23，该馈电网络板的底部固定有三个射频连接器24、25、26 ;该B3频段的馈电网络21采用微带形式的Wilkinson功分器结构，功分器的出口与第一射频连接器24连接；该L频段的馈电网络22采用微带形式的单馈电结构，其射频出口与第二射频连接器26连接；该S频段的馈电网络23采用微带形式的单馈电结构，其射频出口与第三射频连接器25相连接。作为优选，所述金属接地板I采用带腔金属接地板，腔内开有三个方形孔10、11、12，该金属接地板固定在馈电网络的正下方，并通过所述的三个方形孔10、11、12分别引出固定在馈电网络板下面的射频连接器24、25、26。作为优选，所述探针6设为四个，其均选用直径为0.9mm的镀银芯线构成，每个探针与其所对应的辐射贴片相连接，即第一探针61与S频段的变形方环辐射贴片56连接，用于给该S频段的辐射贴片馈电，第二探针62与L频段的变形方形辐射贴片45连接，用于给该L频段的辐射贴片 馈电，第三探针63和第四探针64均与B3频段的变形方形辐射贴片32连接，用于给该B3频段的辐射贴片馈电。本专利技术具有如下优点:1、本专利技术由于采用不同厚度高介电常数的陶瓷材料共轴叠加的方式来设计三频段圆极化天线，根据三个频段圆极化天线带宽的不同设计出三种不同的基片厚度，在手持设备体积狭小的空间内，有效展宽了各个频段圆极化天线的带宽，满足使用要求。2、本专利技术通过双馈电微带形式Wilkinson功分器结构进一步展宽B3频段圆极化天线的带宽，使得该天线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手持双模小型化用户机天线，包括底板(1)、馈电网络(2)、馈电探针(6)、北斗二代B3频段圆极化天线(3)、北斗一代L频段的圆极化天线(4)和北斗一代S频段的圆极化天线(5)，所述的三个圆极化天线按照工作频率由高到低、自上而下形成共轴叠加的层叠结构，其特征在于：所述北斗一代S频段的圆极化天线(5)，采用厚度h5为2mm～3mm陶瓷微带天线结构；所述北斗二代B3频段圆极化天线(3)，采用厚度h3为7mm～9mm的陶瓷微带天线结构，该微带天线的基片(31)选用介电常数为15～17、介质损耗为0.003～0.0015的陶瓷材料，基片中心设有第一探针孔(34)、第二探针孔(35)和频率平衡孔(36)，基片上面印制的辐射贴片(32)为四周带有径向带线(33)的变形方形；所述北斗一代L频段的圆极化天线(4)，采用厚度h4为3mm～4mm陶瓷微带天线结构，该微带天线的基片(41)选用介电常数为19～21、介质损耗为0.003～0.0015的陶瓷材料，基片中心设有S频段第三探针孔(43)，基片上面印制的辐射贴片(45)为对角带有切角(42)、四周带有径向带线(44)的变形方形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：晏阳栋，唐惠武，顾庆峰，覃慧，宁惠珍，杨雄飞，
申请(专利权)人：陕西海通天线有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61