一种收发天线装置的制作方法

本实用新型涉及的是天线技术领域，具体涉及的是一种收发天线装置。

背景技术：

随着全球卫星导航系统（GNSS，Global Navigation Satellite System）的迅速发展，卫星导航定位系统也得到了日益广泛的发展和应用，尤其是我国北斗卫星导航产业的兴起，对多系统导航能力的需求也随之增加。作为GNSS关键技术之一的高性能接收设备——卫星导航系统终端天线，已成为人们倍受关注的一个热点技术。为了能够满足兼容四大导航系统（全球定位系统、格洛纳斯定位系统、伽利略系统及北斗卫星导航系统）终端设备的应用需求，天线应具备较宽的增益带宽、波束带宽和轴比带宽，并且要求系统兼容性更强和结构更加紧凑等特点。由于微带天线具有形状小、成本低、易共形、易加工和容易实现圆极化等优点，被广泛应用于卫星导航领域。但一般的微带贴片天线存在工作带宽和圆极化轴比带宽较窄（典型值1%-3%）的缺点，不适合应用于精确测量的双频导航天线。通过降低微带天线介质基板的介电常数，增加介质基板厚度，可以改善天线的带宽，但可导致天线体积增加，重量增加，成本增加。根据GNSS定位原理及其卫星信号的特征，为实现接收机快速、连续、精确定位，还要求天线具备低相位中心稳定。虽然目前GNSS双频接收微带天线技术已经趋于成熟，但它仍旧是制约接收机性能的瓶颈，是设计中主要考虑的因素。

现有技术存在以下缺点：

1、普通微带天线由于带宽窄需要采用双层结构或多层结构才可以实现天线的双频L1（1521MHz~1621MHz）和L2(1164MHz~1300MHz)卫星信号良好接收。原有层叠式双频测量型天线结构相对于单层结构较为复杂。

2、普通微带天线采用介质材料作为主要介质基板，并且为了宽带接收介质基板需要增厚，一般要达到3mm~12mm。这样天线表面的表面波增加，会影响天线性能。另外天线介质增厚，产品重量增加，成本更会急剧增加（成本高）。并且如果单层介质增加到5mm以上，一般厂商加工不了，造成加工难度大，加工成本高，随之也会造成产品不良率增加。

3、普通微带天线波束带宽窄，尤其是低介电常数的介质作为天线基板材料时。造成天线对低角度的卫星信号接收不好。而高介电常数的介质可以改善（提高）波束带宽，但会导致天线的带宽变窄。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种收发天线装置，以克服现有的天线中存在的不足。

本实用新型采取的技术方案是：一种收发天线装置，主要包括天线主体单元、寄生单元和天线馈电电路板组成，所述天线主体单元的下侧设有馈电脚，所述寄生单元包括金属片、金属螺柱和月牙形微带线组成，金属片和月牙形微带线与地面连接，所述天线馈电电路板为一种包含天线的馈电电路，寄生单元均匀对称分布在天线主单元周围。

所述天线主体单元采用一种正方形的金属薄片折叠形成。

所述天线主体单元沿三角馈电面对称的折叠后，馈电脚通过寄生单元的馈电孔，插馈电电路板中，并焊接固定在天线馈电电路板上。

所述寄生单元是由一种金属片冲压、折弯加工形成。

本实用新型的有益效果是：该天线装置采用单层结构设计，寄生单元的金属片均匀对称分布在天线主单元周围。实现了较宽带宽（增益带宽、波束带宽、轴比带宽）和相位中心稳定性，又便于加工、重量轻、成本低。满足了四大在运行卫星导航系统的高低频信号接收（或发射）应用需求，尤其适合于GNSS精确测量与定位系统终端设备。本实用新型设计了一种收发的天线装置，通过在主单元四周采用寄生单元，和合适馈电网络，大幅度提高天线的增益带宽、波束带宽、轴比带宽和相位中心稳定性。更主要的成本低，重量轻，易加工。满足了四大在运行卫星导航系统的高低频信号接收应用需求，尤其适合于GNSS精确测量与定位系统终端设备。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2 为本实用新型天线主体单元折叠的结构示意图；

图3为本实用新型的天线馈电电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做具体的说明。

如图1至图3所示，本实用新型一种收发天线装置，主要包括天线主体单元1、寄生单元2和天线馈电电路板3组成，所述天线主体单元1的下侧设有馈电脚101，所述寄生单元2包括金属片21、金属螺柱22和月牙形微带线23组成，金属片21和月牙形微带线23与地面连接，所述天线馈电电路板3为一种包含天线的馈电电路，寄生单元2均匀对称分布在天线主单元1周围，所述天线主体单元1采用一种正方形的金属薄片折叠形成，所述天线主体单元1沿三角馈电面对称的折叠后，馈电脚101通过寄生单元2的馈电孔，插馈电电路板3中，并焊接固定在天线馈电电路板3上，所述寄生单元2是由一种金属片21冲压、折弯加工形成，金属片21和金属螺柱22垂直地面，月牙形微带线23与地面平行，寄生单元2通过双面胶或螺钉固定在天线馈电电路板3上。

本实用新型属于超宽带天线一种新形式，不同于普通的同轴探针馈电和侧边馈电的微带天线。这种天线具有结构紧凑、馈电简单的特点，三角馈电增加了天线的工作带宽，天线采用单层微带结构实现超宽带频段信号的接收（1164MHz~1621MHz），不同于传统层叠微带天线。采用单层贴片辐射后，双频（L1和L2）的之间相位中心高误差更小，更加利于精确测量定位，天线的寄生单元2中的金属片21均匀分布在天线的主体单元周围，能够有效提高天线辐射性能，如增益和轴比，天线的主体辐射单元1采用采用金属薄片作为微带天线的辐射体，相比传统的高频材料（微带天线的基板），成本很低、重量轻，加工方便，天线的寄生单元增加了月牙形的微带电路，改善了天线高频率的性能。

本实用新型设计了一种收发的天线装置，通过在主单元四周采用寄生单元2，和合适馈电网络，大幅度提高天线的增益带宽、波束带宽、轴比带宽和相位中心稳定性，更主要的是成本低，重量轻，易加工，满足了四大在运行卫星导航系统的高低频信号接收应用需求，尤其适合于GNSS精确测量与定位系统终端设备。

当然，上述技术方案只是本实用新型的最佳实施方式，在不离开本实用新型的精神背景下所作的任何改进，均落在本实用新型的保护范围之内。