本实用新型专利技术北斗多模授时导航射频前端天线组合装置包括宽带陶瓷介质天线、单频陶瓷介质天线，以及前置带通滤波器、双面印制覆铜板，主要特征在于宽带陶瓷介质天线根据GNSS频谱分别独立制作成覆盖三个不同频段的宽频和单频接收天线，通过不通频段天线的有机组合实现多模全频段接收，同时充分兼顾了卫星导航授时天线对频带带宽和天线增益两方面要求，特别有利于满足移动导航设备对圆极化天线微型化的特殊需求。本实用新型专利技术属卫星授时导航通信领域。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种北斗多模授时导航射频前端天线组合装置，特别适用于移动通信机站授时同步，以及在新一代移动通信和定位导航装置上应用。属于移动通信和卫星定位导航领域。
技术介绍
建立兼容性卫星导航和授时接收设备已经在GNSS界成为共识。我国专业从事卫星导航领域的半导体器件制造商在继美国高通和瑞士 U-blox公司之后，也相继开发出以北斗二代为主同时兼容其他GNSS导航系统的射频基带一体化解调芯片，为我国开发各种卫星导航应用产品奠定了基础。但是，制作兼容性卫星导航授时接收装置不仅需要实现多模射频基带一体化解调芯片的突破，同时也必须解决多模卫星接收天线与基带芯片的耦合连接，特别是当下的移动导航设备亟需解决多模天线的小型化和微型化。在此之前，美国Trimble (天宝)公司和瑞典NovAtel等公司开发的兼容性授时导航测试设备主要采用各自独立的GPS和GL0NASS单频天线进行组合，或设计成一体的大型多模金属天线与射频放大器耦合。我国北斗二代无源导航卫星因提前发射而优先占用了 1561.098MHz民用频点，且该频点与GPS和GALILEO共用的1575.42MHz民用频点非常接近，于是专利技术人率先运用双峰宽带射频接收原理选择微型陶瓷介质天线实现了北斗二代与GPS双模宽带接收，并在移动基站授时天线上试验成功，同时将该技术写入专利文献200810080082.X中，此后在专利200910073942.1中进一步将GL0NASS民用频点纳入其中，但从实验来看，欲高质量实现兼容全波段GNSS卫星导航系统还需要进一步对多模天线进行完善和改进。专利技术人当初之所以优先选择陶瓷介质天线实现多模宽频带接收，其原因在于陶瓷介质天线相比其它材料具有高介电常数、高Q值、温度漂移小、介质损耗低、圆极化技术成熟和便于微型化的优势，特别是在移动基站作为授时天线必须保证其高可靠性，因此陶瓷介质天线就成为唯一选项。但是，在使用陶瓷介质天线兼容全波段GNSS系统中不可避免遇到兼顾频带带宽和天线增益的两难问题，如果采用一体化设计同时兼容四种GNSS系统实现多模接收，必然因频带过宽而降低天线增益，尤其作为无源天线在移动终端中直接耦合射频基带电路，天线增益就成为重要选项。尽管已有很多厂商声称采用分层叠加技术烧结出兼容全系统的宽带陶瓷介质圆极化天线，但从所给出的主要参数看其性能并不尽如人意。更为关键的是如何实现陶瓷介质圆极化天线的小型化和微型化。显然，陶瓷介质圆极化天线在微型化方面远不如水平极化天线容易制作，因此采用陶瓷介质材料制作多模微型圆极化天线实现多模接收自然成为另一个亟待解决的技术课题。
技术实现思路
本技术所要解决的主要问题是统筹设计以北斗二代为主，同时兼容四种GNSS系统的多模授时导航射频前端天线组合装置，其目的是规避复杂的设计和加工工艺，采用成熟且易于加工的制造技术分频段制造多模天线，并通过全新的组合方式实现多模全频带接收。该天线组合装置特别适合在移动导航终端中作为无源天线与射频放大器和基带解调器直接耦合连接。本技术北斗多模授时导航射频前端天线组合装置包括宽带陶瓷介质天线、单频陶瓷介质天线，以及前置带通滤波器、双面印制覆铜板，主要特征在于:宽带陶瓷介质天线根据GNSS频谱分别独立制作覆盖不同频段的宽带接收天线，包括覆盖“北斗二代”BI的1561.098MHz和GPS、Galileo共用的1575.42MHz频点的民用波段宽带陶瓷介质天线；覆盖北斗二代的B2\B3，GPS的L2\L5，Galileo的E5A\E5B，以及GL0NASS的L2军民兼用波段的宽带陶瓷介质天线；也包括制作频点在1602.56MHz的GL0NASS单频陶瓷介质天线；所述天线组合装置是指根据使用环境有选择地将宽带陶瓷介质天线或单频陶瓷介质天线进行组合，并采用上下叠加或平面分置的方法加以固定，以确保高质量多模宽频带接收，天线引线并联后连接前置带通滤波器输入端，输出端连接有源天线射频前端低噪声放大器或无源射频前端低噪声放大器；宽带陶瓷介质天线和单频陶瓷介质天线设置于双面印制覆铜板一侦U，并通过引线连接前置带通滤波器输入端。上述宽带陶瓷介质天线和单频陶瓷介质天线选择平面结构或圆柱体螺旋结构制作陶瓷介质圆极化天线；所述圆柱体螺旋陶瓷介质圆极化天线为单臂、或两臂、或四臂螺旋陶瓷介质圆极化天线；上述前置带通滤波器为宽带带通滤波器，或兼做桥电路为宽带陶瓷介质天线以及单频陶瓷介质天线组成的天线组合装置进行平衡匹配；上述宽带陶瓷介质天线和单频陶瓷介质天线选择以下组合方式:I)采用独立制作的平面宽带陶瓷介质天线和平面单频陶瓷介质天线组合，或选择平面宽带陶瓷介质天线与平面宽带陶瓷介质天线组合，然后采用上下顺序叠加固定，或采用平面并列固定；天线引线连接前置带通滤波器输入端；该组合适合移动基站、或车载、舰船、或电力授时导航有源天线配置；2)平面宽带陶瓷介质天线和单频螺旋陶瓷介质天线组合，平面宽带陶瓷介质天线和单频螺旋陶瓷介质天线采用上下叠加方式固定，或采用平面分置排列固定，天线引线均连接前置带通滤波器输入端；3)宽带螺旋陶瓷介质天线和单频螺旋陶瓷介质天线组合、或两个宽带螺旋陶瓷介质天线组合、或两个宽带螺旋陶瓷介质天线和单频螺旋陶瓷介质天线组合，上述天线组合装置分置在双面印制覆铜板一侧；天线引线均连接前置带通滤波器输入端。本技术的有益之处在于充分兼顾了卫星导航授时天线对频带带宽和天线增益两方面要求，频率低且相近的卫星频点采用宽带覆盖，而频点高的6L0NASS卫星载波信号则采用单频设置，特别是它的带宽为10MHz，因此将其独立设置即有利于天线制造也有利于保证组合后的整体射频技术参数。采用平面型和螺旋型天线组合是基于移动设备对微型化的特殊要求，如果应用目标为授时或测量设备且对精度要求较高建议采用平面圆极化天线组合较好。本天线组合装置最大的优势在于可根据目标市场当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
北斗多模授时导航射频前端天线组合装置，包括宽带陶瓷介质天线、单频陶瓷介质天线，以及前置带通滤波器、双面印制覆铜板，主要特征在于：宽带陶瓷介质天线根据GNSS频谱分别独立制作覆盖不同频段的宽带接收天线，包括覆盖“北斗二代”B1的1561.098MHz和GPS、Galileo共用的1575.42MHz频点的民用波段宽带陶瓷介质天线；覆盖北斗二代的B2\B3，GPS的L2\L5，Galileo的E5A\E5B，以及GLONASS的L2军民兼用波段的宽带陶瓷介质天线；GLONASS频点为1602.56MHz的单频陶瓷介质天线；所述天线组合装置是指根据使用环境有选择地将宽带陶瓷介质天线或单频陶瓷介质天线进行组合，并采用上下叠加或平面分置的方法加以固定，以确保高质量多模宽频带接收，天线引线并联后连接前置带通滤波器输入端，输出端连接有源天线射频前端低噪声放大器或无源射频前端低噪声放大器；宽带陶瓷介质天线和单频陶瓷介质天线设置于双面印制覆铜板一侧，并通过引线连接前置带通滤波器输入端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张建城，
申请(专利权)人：张建城，
类型：新型
国别省市：河北;13
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。