一种双频天线的制作方法_2

文档序号:9617818阅读:来源:国知局
描述,但附图中的实施例不构成对本发明实施例的任何限制。
[0038]实施例
[0039]本发明实施例提供的一种双频天线,如图1-2所示,包括第一频段天线和第二频段天线;
[0040]具体地,第一频段天线包括:用于工作在北斗二代卫星定位系统B1工作频段的第一辐射贴片106、第一底板层105和第一馈电网络100 ;第二频段天线包括:用于工作在北斗二代卫星定位系统B3工作频段的第二辐射贴片104、第二底板层102和第二馈电网络101。
[0041]具体地,第一辐射贴片106和第一底板层105为圆形,第二辐射贴片104和第二底板层102为圆环形。
[0042]进一步地,第一辐射贴片106上设有三个第一馈电点108,三个第一馈电点108等分以第一辐射贴片106的圆心为圆心的圆周,第二辐射贴片104上设有三个第二馈电点109,三个第二馈电点109等分以第二辐射贴片104的圆心为圆心的圆周。
[0043]第二频段天线还包括第三底板层201和第四底板层202,第一频段天线还包括第五底板层203和第六底板层204,第一馈电网络100安装在第五底板层203和第六底板层204之间,第二馈电网络101安装在第三底板层201和第四底板层202之间,第三底板层201紧贴在第二底板层102的一面上,第五底板层203紧贴第四底板层202。
[0044]第二辐射贴片104和第一底板层105依次安装在第二底板层102的另一面上,第二辐射贴片104和第一底板层105与第二底板层102同心设置,第一辐射贴片106安装在第一底板层105上,第一福射贴片106与第一底板层105同心设置,第一底板层105的半径大于第二底板层102的内径,第二辐射贴片104的内径小于第一辐射贴片106的半径,第二辐射贴片104的内径大于第一馈电点108到第一辐射贴片106中心的距离。
[0045]进一步地,第一辐射贴片106半径为&,三个第一馈电点108均匀地分布在半径为R2的圆周上,第二辐射贴片104外径为R3、内径为R4,其中,R3 > Rl > R4 > R2。
[0046]进一步地,上述第四底板层202的一面上设有地,第五底板层203的一面上设有地,第四底板层202和第五底板层203上设有地的一面紧贴在一起。上述第三底板层201?第六底板层204用于屏蔽第一馈电网络100和第二馈电网络101间干扰。
[0047]具体地,如图1所示,第一馈电网络100和第二馈电网络101的外壳被设计成圆形结构且和第二底板层102同心设置,构成如图2所示的圆柱形结构,并在连接孔103处通过固定部件连接,该固定部件可以是螺钉。
[0048]如图1所示,在本实施例中,连接孔103的个数为6个,均匀分布在第二底板层102上,当然连接孔103的数量以及位置分布也可以有其他的方式,本发明实施例不以此为限定。
[0049]进一步地,第二福射贴片104、第一底板层105、第一福射贴片106和第二底板层102同心设置,并在第一辐射贴片106上的连接孔107处通过固定部件连接,该固定部件可以是螺钉。
[0050]如图1所示,在本实施例中,连接孔107的个数为3个,且均匀分布在第一辐射贴片上。当然连接孔107的个数以及位置分布也可以有其他的方式,本发明实施例不以此为限定。
[0051]需要说明的是,第一底板层105包括第一介质基板和第一金属地板,第一介质基板贴在第一金属地板上,第一福射贴片106贴在第一介质基板上;第二底板层102包括第二介质基板和第二金属地板,第二介质基板贴在第二金属地板上,第二辐射贴片104贴在第二介质基板上。其中,介质基板的厚度根据设计需要而定,金属地板的厚度一般很薄。
[0052]在本实施例中,第一介质基板的厚度为hl,第一介质基板的损耗角正切值为tan α 1,tan α 1 < 0.0028,第一介质基板的损耗角正切值tan α 1应尽可能小,第一介质基板的介电常数为ε rl。
[0053]第二介质基板的厚度为h2,且h2 > hl,第二介质基板的损耗角正切值为tana 2,tan α 2 < 0.003,第二介质基板的损耗角正切值tan α 2应尽可能小,第二介质基板的介电常数为,且~3< ε#按上述的第一介质基板和第二介质基板参数设计第一介质基板和第二介质基板,以满足其在Β1和Β3双频段内工作的需求。其中,hi可以选为3mm,h2可以选为6_。另外,上述tan α 1和tan α 2均大于0。
[0054]进一步地,第一底板层105中的第一介质基板和第一金属地板均为圆形结构。第一频段天线工作在主模为TMn,中心频率为fB1 = 1.561GHz,属于北斗二代卫星定位系统B1工作频段。第二底板层102中的第二介质基板和第二金属地板均为圆环形结构。第二频段天线工作在主模为TMn模,中心频率为fB3 = 1.268GHz,属于北斗二代卫星定位系统B3工作频段。需要说明的是,第一辐射贴片106和第二辐射贴片104的实际的物理尺寸,可以使用圆形微带贴片设计经验公式,结合其边缘效应计算得到,同时第一辐射贴片106和第二辐射贴片104采用背馈式馈电方式馈电,通过传输线法可比较准确的模拟出馈电点的位置。具体地,相关参数可以通过仿真模拟得到,在此不做赘述。
[0055]参见图5-6,第一馈电网络100包括:第分三功率分配器,第分三功率分配器包括:与天线后端模拟电路部分连接的第一输入端口 401以及三个第一输出端口 400,三个第一输出端口 400分别连接至第一辐射贴片106的三个第一馈电点108,第一输入端口401与三个第一输出端口 400间通过线路连接。
[0056]第二馈电网络101包括:第二一分三功率分配器,第二一分三功率分配器包括:与天线后端模拟电路部分连接的第二输入端口 501以及三个第二输出端口 500,三个第二输出端口 500分别连接至第二辐射贴片104的三个第二馈电点109,第二输入端口 501与三个第二输出端口 500间通过线路连接。
[0057]具体地,第分三功率分配器和第二一分三功率分配器可以是威尔金森功率分配器。
[0058]进一步地,如图5所示,第一一分三功率分配器中的线路为第一带状线403,如图6所示,第二一分三功率分配器中的线路为第二带状线503。具体地,通过调节带状线的宽度可以调节线路阻抗,通过调节带状线的长度,可以实现各个线路的电长度的差异,进而实现各个线路中电信号的相位差。
[0059]具体地,在本发明实施例中,第一带状线403以及第二带状线503的阻抗均为50 Ω,在第分三功率分配器中,三个第一输出端口 400之间通过带状线的长度不同,使得各个输出端口 400之间信号的电长度相差为中心频率处的1/3波长;在第二一分三功率分配器中,三个第二输出端口 500之间通过带状线的长度不同,使得各个输出端口 500之间信号的电长度相差为中心频率处的1/3波长。
[0060]进一步地,第分三功率分配器的三个第一输出端口 400的输出功率相同,三个第一输出端口 400的信号强度相等,且三个第一输出端口 400的信号相位依次相差120° ;第二一分三功率分配器的三个第二输出端口 500的输出功率相同,三个第二输出端口 500的信号强度相等,且三个第二输出端口 500的信号相位依次相差120°。
[0061]进一步地,相邻两个第一输出端口 400之间设有第一隔离电阻402,相邻两个第二输出端口 500之间设有第二隔离电阻502。
[0062]具体地,第一隔离电阻402和第二隔离电阻502均采用高频纯电阻。其中,第一隔离电阻402和第二隔离电阻502的阻值都为100Ω,使得在同一一分三功率分配器(包括第一一分三功率分配器和第二功率分配器)中信号强度相等、相位差为120°的3路信号在隔离电阻两端实现无差模传输,不消耗功率。
[0063]进一步地,如图3-4所示,双频天线还包括第一馈电针301和第二馈电针302。
[0064]具体地,第一底板层105上设有第一通孔
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