专利名称：小型化叠层多频圆极化天线的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及天线技术领域，尤其涉及一种小型化叠层多频圆极化天线。
背景技术：
众所周知，全球卫星导航定位系统，如美国的GPS，我国的BD-2等，都希望便携式手持型用户机用天线，不仅在多频段有比较好的圆极化特性，而且要求成本低，同时还要求体积要小。针对天线技术现状，要么，能完全满足BD-2总体对天线的电性能要求，但体积太大；要么体积能满足BD-2总体对天线体积的要求，但电性能 绝大部分不满足。因此，既能满足BD-2总体对天线体积尺寸的要求，电气性能又要同时满足的现状，成为了一个重大急需解决的课题。
发明内容为了解决现有多频天线存在体积与电气性能相互制约，无法满足BD-2卫星导航定位系统总体对便携式手持型用户机天线要求的问题，本实用新型的目的是提供一种小型化叠层多频圆极化天线，该天线有效地拓宽了使用频带。为了实现上述的目的，本实用新型的技术方案如下小型化叠层多频圆极化天线，该圆极化天线采用叠层方式，包括上层介质基片、中层介质基片、底层低介板、第一同轴馈电探针、第二同轴馈电探针和第三同轴馈电探针；上层介质基片上设有切角的上层矩形金属微带，中层介质基片上设有中层矩形金属微带，底层低介板上表面设有金属地板，底层低介板下表面设有功分馈电网络；上层介质基片上设有一个圆孔A，所述的第一同轴馈电探针上端设置在圆孔A内，并与上层矩形金属微带相连接；中层介质基片上设有三个圆孔B，所述的第一同轴馈电探针、第二同轴馈电探针和第三同轴馈电探针分别穿过三个圆孔B，并在中层矩形金属微带上设有一个圆孔C，所述的第一同轴馈电探针穿过圆孔C，第二同轴馈电探针和第三同轴馈电探针的上端与中层矩形金属微带相连接；底层低介板和金属地板上分别设有三个圆孔D和圆孔E，所述的第一同轴馈电探针、第二同轴馈电探针和第三同轴馈电探针分别穿过三个圆孔D和圆孔E，第二同轴馈电探针和第三同轴馈电探针分别与功分馈电网络的两个端口相连接。作为进一步的改进，上述的第一同轴馈电探针与第二同轴馈电探针和第三同轴馈电探针在中层几何中心分别构成90度和180度夹角，第二同轴馈电探针与第三同轴馈电探针在中层几何中心构成90度夹角。作为进一步的改进，上述的功分馈电网络由第一微带线，第二微带线，第三微带线，第四微带线，第五微带线和贴片电阻构成；第一微带线与第五微带线相连接，第二微带线与第三微带线相连接，第三微带线与第五微带线相连接并同时与第四微带线相连接，贴片电阻同时与第二微带线和第一微带线相连接，第一微带线一端与第三同轴馈电探针连接，第二微带线与第二同轴馈电探针连接。作为进一步的改进，上述的上层矩形金属微带、中层矩形金属微带均采用金属金或银或铜片，上层介质基片和中层介质基片均采用高介电常数陶瓷。这样缩小了天线的尺寸，达到小型化的效果。采用高Q的陶瓷基片，在缩小天线尺寸的同时，又保证了天线的增益等电气性能指标。本实用新型由于采用了上述的技术方案，与天线技术现状相比，本实用新型有如下优点(I)所述天线，采用叠层的方式，有效地拓宽了使用频带。实施例中，频率范围分别覆盖 1250MHZ-1290 MHz 和 1550 MHz-1590 MHz，有效覆盖 BD-2 B3 频段和 BD-2 BI 和 GPSLI频段；(2)采用高介电常数陶瓷作为介质基片，大大地缩小了天线的几何尺寸；(3)采用低损耗陶瓷作为介质基片，提高了天线的辐射效率，同时增益得到有效的 保证；(4)采用叠层的机械结构，有效地利用了天线的立体空间，紧凑了结构。
图I为本实用新型实施例的结构分层示意图。图2为本实用新型实施例中BI LI频点增益示意图。图3为本实用新型实施例中B3频点增益示意图。图4为本实用新型实施例中B3频点轴比示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做一个详细的说明。如图I所示的小型化叠层多频圆极化天线，该圆极化天线采用叠层方式，包括上层介质基片I、中层介质基片2、底层低介板3、第一同轴馈电探针41、第二同轴馈电探针42和第三同轴馈电探针43，上层介质基片I和中层介质基片2均采用高介电常数陶瓷，第一同轴馈电探针41与第二同轴馈电探针42、第三同轴馈电探针43在中层几何中心分别构成90度和180度夹角，第二同轴馈电探针42与第三同轴馈电探针43在中层几何中心构成90度夹角。上层介质基片I上附着设有切角的上层矩形金属微带11，中层介质基片2上设有中层矩形金属微带21,底层低介板3上表面设有金属地板31,底层低介板3下表面设有功分馈电网络5。上层矩形金属微带11和中层矩形金属微带21均采用金属银膜，底层地板和功分馈电网络5采用金属铜片。所述的功分馈电网络5由第一微带线51，第二微带线52，第三微带线53，第四微带线54，第五微带线55和贴片电阻56构成；第一微带线51与第五微带线55相连接，第二微带线52与第三微带线53相连接，第三微带线53与第五微带线55相连接并同时与第四微带线54相连接，贴片电阻56同时与第二微带线52和第一微带线51相连接。上层介质基片I上设有一个圆孔A，所述的第一同轴馈电探针41上端设置在圆孔A内，并与上层矩形金属微带11相连接；中层介质基片2上设有三个圆孔B，所述的第一同轴馈电探针41、第二同轴馈电探针42和第三同轴馈电探针43分别穿过三个圆孔B，并在中层矩形金属微带21上设有一个圆孔C，所述的第一同轴馈电探针41穿过圆孔C，第二同轴馈电探针42和第三同轴馈电探针43的上端与中层矩形金属微带21相连接；底层低介板3和金属地板31上分别设有三个圆孔D和圆孔E，所述的第一同轴馈电探针41、第二同轴馈电探针42和第三同轴馈电探针43分别穿过三个圆孔D和圆孔E，第三同轴馈电探针43与第一微带线51的一端相连接，第二同轴馈电探针42与第二微带线52的一端相连接。上述的圆孔A、圆孔B、圆孔C、圆孔D和圆孔E的直径均大于同轴馈电探针的直径。本实用新型中上层矩形金属微带11，联合上层介质基片I和中层矩形金属微带21，构成上层微带天线结构，使天线工作带宽达到30MHZ，覆盖BD-2 BI频段和GPS LI(1575. 42MHZ)频段。中层矩形金属微带21，中层介质基片2，金属地板31，与功分馈电网络5联合构成中层微带天线结构，使其工作带宽达到30MHz覆盖BD-2 B3频段。上层微带天线结构，共用中层矩形金属微带21，中层微带天线结构与功分馈电网络5共用金属地板31，这样的结构，有效缩减了天线的立体空间，从而达到小型化的结果。应用本实用新型小型化叠层多频圆极化天线的效果，如图2、图3、图4所示，从图2可知，在BD-2 BI频段和GPS LI频段，增益大于2dBic，从图3可见，在BD_2 B3频段，增 益大于2dBic，从图4可见，轴比小于5dB。从以上可见，在满足BD2总体对天线尺寸的要求的同时，也有效地保证了电气性能指标。
权利要求1.小型化叠层多频圆极化天线，其特征在于该圆极化天线采用叠层方式，包括上层介质基片(I)、中层介质基片(2)、底层低介板(3)、第一同轴馈电探针(41)、第二同轴馈电探针(42)和第三同轴馈电探针(43);上层介质基片(I)上设有切角的上层矩形金属微带(11)，中层介质基片(2)上设有中层矩形金属微带(21)，底层低介板(3)上表面设有金属地板(31)，底层低介板(3)下表面设有功分馈电网络(5);上层介质基片(I)上设有一个圆孔A，所述的第一同馈电轴探针(41)上端设置在圆孔A内，并与上层矩形金属微带(11)相连接；中层介质基片(2)上设有三个圆孔B，所述的第一同轴馈电探针(41)、第二同轴馈电探针(42)和第三同轴馈电探针(43)分别穿过三个圆孔B，并在中层矩形金属微带(21)上设有一个圆孔C，所述的第一同轴馈电探针(41)穿过圆孔C，第二同轴馈电探针(42)和第三同轴馈电探针(43)的上端与中层矩形金属微带(21)相连接；底层低介板(3)和金属地板(31)上分别设有三个圆孔D和圆孔E，所述的第一同轴馈电探针(41)、第二同轴馈电探针(42)和第三同轴馈电探针(43)分别穿过三个圆孔D和圆孔E，第二同轴馈电探针(42)和第三同轴馈电探针(43 )分别与功分馈电网络(5 )的两个端口相连接。
2.根据权利要求I所述的小型化叠层多频圆极化天线，其特征在于第一同轴馈电探针(41)与第二同轴馈电探针(42)和第三同轴馈电探针(43)在中层几何中心分别构成90度和180度夹角，第二同轴馈电探针(42)与第三同轴馈电探针(43)在中层几何中心构成90度夹角。
3.根据权利要求I或2所述的小型化叠层多频圆极化天线，其特征在于功分馈电网络(5)由第一微带线(51)，第二微带线(52)，第三微带线(53)，第四微带线(54)，第五微带线(55)和贴片电阻(56)构成；第一微带线(51)与第五微带线(55)相连接，第二微带线(52)与第三微带线(53)相连接，第三微带线(53)与第五微带线(55)相连接并同时与第四微带线(54)相连接，贴片电阻同时与第二微带线(52)和第一微带线(51)相连接，第一微带线(51) —端与第三同轴馈电探针43连接,第二微带线(52)与第二同轴馈电探针(42)连接。
4.根据权利要求I或2所述的小型化叠层多频圆极化天线，其特征在于上层矩形金属微带(11)、中层矩形金属微带(21)均采用金属金或银或铜片，上层介质基片(I)和中层介质基片(2)均采用高介电常数陶瓷。
5.根据权利要求3所述的小型化叠层多频圆极化天线，其特征在于上层矩形金属微带(11)、中层矩形金属微带(21)均采用金属金或银或铜片，上层介质基片(I)和中层介质基片(2)均采用高介电常数陶瓷。
专利摘要本实用新型主要涉及天线技术领域，尤其涉及一种小型化叠层多频圆极化天线。它包括上层的矩形金属微带，上层高介陶瓷，中层金属微带，中层高介陶瓷，底层功分馈电网络和三根同轴馈电探针。该天线采用叠层方式；该天线采用高介电常数、高Q的陶瓷介质材料，因而在实现小型化的同时，其电气性能指标又能同时满足手持终端的要求，用作BD-2与GPS兼容的军、民手持型便携卫星通信、定位导航设备的天线。
文档编号H01Q21/30GK202474201SQ20112057055
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者周露涛, 方明, 朱慧光, 王信权, 许赛卿, 黄伟 申请人:嘉兴佳利电子股份有限公司