一种导航装置包括一天线，天线包括介质基板、附着在介质基板上的第一金属片及第二金属片，围绕第一金属片设置有第一馈线、第二馈线，围绕第二金属片设置有第三馈线、第四馈线，所述第一金属片上镂空有非对称的第一微槽结构及第二微槽结构以在第一金属片上形成第一金属走线，所述第二金属片上镂空有非对称的第三微槽结构及第四微槽结构以在第二金属片上形成第二金属走线，所述第一馈线与第三馈线电连接，所述第二馈线与第四馈线电连接，所述天线预设有供电子元件嵌入的空间。通过在天线上设置供电子元件嵌入的空间，可以通过改变嵌入的电子元件的性能对天线的收发电路匹配做出了各种优化，设计出满足适应性及通用性的要求的天线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种导航领域，尤其涉及一种GPS导航装置。
技术介绍
随着全球定位系统(Global Positioning System)技术的飞速进步和应用的普及，全球定位系统最主要的是为船舶，汽车，飞机等运动物体进行定位导航。当前，利用多基站网络实时动态差分法(Real-time Kinematic,RTK)技术建立的连续运行卫星定位服务中和系统(Continuous Operational Reference System, C0RS)已经成为城市 GPS 应用的发展热点之一。众所周知，民用的全球定位系统(Global Positioning System)工作频率分别为1575. 42MHZ，且电磁波信号采用为圆形极化波，因此导航仪器上需要配备高效率的圆形极化波天线以保证接收导航卫星电磁波信号。现有的导航仪器多数采用内置式的微带天线，微带天线是在电介质板上设置矩形或圆形辐射贴片，这种微带天线带宽窄且频点低。虽然上述微带天线适合大规模生产。但是，由于导航仪器得工作环境随时随地变化，地形环境比较复杂，经常遇到灾地下商场、山坡地形、隧道、建筑群等封闭或半封闭场合，电磁波信号被屏蔽衰减，或者经过绕射反射等各种损耗，导致导航仪器中微带天线收发信号灵敏度降低；而且微带天线在工作状态下并不能将电信号完全转化为向外辐射的电磁波信号，也存在能量的损耗，如电路板的介质损耗，天线周围电子元件的耦合辐射干扰等。传统的天线设计方法是将天线的结构或者天线的收发电路匹配做出了各种优化，但是还是不能很好解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提高GPS导航装置灵敏度低且工作效率低等问题，于是提出一种设计出高灵敏度且高效率GPS导航装置。一种导航装置包括一 PCB板及与PCB板相连的天线，所述天线设置有公共地和馈电点，所述天线包括介质基板、附着在介质基板相对两表面的第一金属片及第二金属片，围绕第一金属片设置有第一馈线、第二馈线，围绕第二金属片设置有第三馈线、第四馈线，所述第一馈线及第二馈线均通过耦合方式馈入所述第一金属片，所述第三馈线及第四馈线均通过耦合方式馈入所述第二金属片，所述第一金属片上镂空有非对称的第一微槽结构及第二微槽结构以在第一金属片上形成第一金属走线，所述第二金属片上镂空有非对称的第三微槽结构及第四微槽结构以在第二金属片上形成第二金属走线，所述第一馈线与第三馈线电连接，所述第二馈线与第四馈线电连接，所述天线预设有供电子元件嵌入的空间。进一步地，所述空间设置在第一馈线、第二馈线、第一馈线与第一金属片之间、第二馈线与第一金属片之间及第一金属片这五个位置的至少一个上。进一步地，所述空间设置在第三馈线、第四馈线、第三馈线与第二金属片之间、第四馈线与第二金属片之间及第二金属片这五个位置的至少一个上。进一步地，所述空间设置在第一金属片上的第一金属走线上，或者所述空间设置在第一微槽结构和/或第二微槽结构上。进一步地，所述空间设置在第二金属片上的第二金属走线上，或者所述空间设置在第三微槽结构和/或第四微槽结构上。进一步地，所述电子元件为感性电子元件、容性电子元件或者电阻。进一步地，所述空间为形成在所述天线上的焊盘。进一步地，所述感性电子元件电感值的范围在0_5uH之间。进一步地，所述容性电子元件电容值的范围在0_2pF之间。进一步地,所述天线通过螺接方式PCB板相连。 通过在导航装置增加上述天线，通过在天线上设置供电子元件嵌入的空间，可以通过改变嵌入的电子元件的性能对天线的收发电路匹配做出了各种优化，设计出满足适应性及通用性的要求的天线。另外，介质基板两面均设置有金属片，充分利用了天线的空间面积，在此环境下天线能在较低工作频率下工作，满足天线小型化、低工作频率、宽带多模的要求。为导航装置上增设新业务提供了平台。同时，上述天线结构设计使得其收信号灵敏度进一步增强，降低天线周围电子元件的耦合辐射干扰等，确保了导航装置接收到完整且准确的电磁波信息。附图说明图I是本专利技术中一实施例的导航装置的侧面剖视简略图；图2为图I所示天线第一实施例的立体图；图3是图2所示天线的另一视角图；图4本专利技术的天线第二实施例的结构示意图；图5本专利技术的天线第三实施例的结构示意图；图6a为互补式开口谐振环结构的示意图；图6b所示为互补式螺旋线结构的示意图；图6c所示为开口螺旋环结构的示意图；图6d所示为双开口螺旋环结构的示意图；图6e所示为互补式弯折线结构的示意图；图7a为图6a所示的互补式开口谐振环结构其几何形状衍生示意图；图7b为图6a所示的互补式开口谐振环结构其扩展衍生示意图；图8a为三个图6a所示的互补式开口谐振环结构的复合后的结构示意图；图Sb为两个图6a所示的互补式开口谐振环结构与图6b所示为互补式螺旋线结构的复合示意图；图9为四个图6a所示的互补式开口谐振环结构组阵后的结构示意图。具体实施例方式超材料是由具有一定图案形状的人造金属导电片按照特定方式排列于介质基材上。人造金属导电片不同的图案形状和排列方式使得超材料具有不同的介电常数和不同的磁导率从而使得超材料具有不同的电磁响应。其中，当该人造金属导电片处于谐振频段时，该人造金属导电片将表现出高度的色散特性，所谓高度的色散特性是指该人造金属导电片的阻抗、容感性、等效的介电常数和磁导率随着频率会发生剧烈的变化。本专利技术利用上述原理，设计一种多模式工作的天线装置。其将导电薄片附着于介质基板上，然后将导电薄片镂刻掉部分导电薄片以形成特定形状。由于特定形状导电薄片的高度色散特性使得天线具有丰富的辐射特性从而省去了阻抗匹配网络的设计以实现天线小型化和多模化工作模式。请参考图1，所述导航装置10包括一壳体99、设置于所述壳体99内的PCB板98及与PCB板98相连的天线100。所述天线100基于上述超材料原理来设计的且通过螺接方式固定于PCB板98的一角。在其他实施方式中，天线100特定形状的导电薄片也可直接印制于所述PCB板98上。 如图2及图3所示，所述天线100包括介质基板I、附着在介质基板I相对两表面的第一金属片4及第二金属片7，围绕第一金属片4设置有第一馈线2、第二馈线3，围绕第二金属片7设置有第三馈线8、第四馈线9，所述第一馈线2及第二馈线3均通过耦合方式馈入所述第一金属片4，所述第三馈线8及第四馈线9均通过耦合方式馈入所述第二金属片7，所述第一金属片4上镂空有非对称的第一微槽结构41及第二微槽结构42以在第一金属片上形成第一金属走线43，所述第二金属片7上镂空有非对称的第三微槽结构71及第四微槽结构72以在第二金属片上形成第二金属走线73，所述第一馈线2与第三馈线8电连接，所述第二馈线3与第四馈线9电连接，所述天线100预设有供电子元件嵌入的空间6。在同一介质基板的两面都设置金属片，等效于增加了天线物理长度(实际长度尺寸不增加)，这样就可以在极小的空间内设计出工作在极低工作频率下的射频天线。解决传统天线在低频工作时天线受控空间面积的物理局限。如图2及3所示，所述第一馈线2与第三馈线8通过在介质基板I上开的金属化通孔10电连接，所述第二馈线3与第四馈线9通过在介质基板I上开的金属化通孔20电连接。图2至图5中，第一金属片画剖面线的部分为第一金属走线，第一金属片上的空白部分(镂空的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种导航装置，其包括一PCB板及与PCB板相连的天线，所述天线上设置有公共地和馈电点，其特征在于，所述天线包括介质基板、附着在介质基板相对两表面的第一金属片及第二金属片，围绕第一金属片设置有第一馈线、第二馈线，围绕第二金属片设置有第三馈线、第四馈线，所述第一馈线及第二馈线均通过耦合方式馈入所述第一金属片，所述第三馈线及第四馈线均通过耦合方式馈入所述第二金属片，所述第一金属片上镂空有非对称的第一微槽结构及第二微槽结构以在第一金属片上形成第一金属走线，所述第二金属片上镂空有非对称的第三微槽结构及第四微槽结构以在第二金属片上形成第二金属走线，所述第一馈线与第三馈线电连接，所述第二馈线与第四馈线电连接，所述天线预设有供电子元件嵌入的空间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，徐冠雄，杨松涛，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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