一种多频微带天线装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种多频微带天线装置，其一种结构简单，易于加工制造的天线。本实用新型包括：辐射贴片、同轴馈线、接地板以及介质基片，所述介质基片设置于所述接地板的上表面；所述辐射贴片粘贴在所述介质基片的上表面；所述同轴馈线设置于所述接地板的背面，同轴探针穿过所述接地板和介质基片，与所述辐射贴片相连接。
【专利说明】
一种多频微带天线装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种多频微带天线装置。
【背景技术】
[0002]目前接收机采用的天线类型有许多种类，主要为:单极或偶极天线、微波传输带型天线等。这些天线的性能特点各异，在实际使用中需要结合接收机的性能来进行选用。微波传输带状天线(简称微带天线)，因其体积很小、性能非常优良等优点而成为接收机天线的主要应用类型。
[0003]微带天线具有的优点有:(I)成本低廉、工艺成熟，对加工工艺要求不高，适合进行批量生产；(2)体积小、重量轻、剖面低，易于与载体，如飞机、卫星等结构共形；(3)微带天线及其馈电网络易于集成；(4)通过对微带贴片的处理(如开槽、接地、切角等)，易使微带天线实现多频点、园极化辐射等特性；(5)结构设计简单，辐射效果高。
[0004]目前，微带天线的多频化技术主要有:在矩形贴片辐射边附近刻蚀缝隙；采用多层贴片；inclined缝隙耦合的矩形贴片。带有短路针和缝隙的矩形贴片;还有采用单一馈电，单层结构的双频技术。H形微带天线，与传统的矩形微带贴片天线相比具有小型化和多频段工作的优点。新型的“田”字形单层双频微带天线，实现了 S波段和X波段天线的孔径复用在E形槽的基础上加载Z字锯齿形槽，从而实现带宽为29.8%的宽带缝隙微带天线，但其加工工艺较为复杂。有文献采用多枝节匹配技术进行设计，但尺寸相对较大。
[0005]【公开日】为2013年5月29日的中国专利CN20122067755.9公开了一种宽频带微带天线，一种宽频带微带天线，包括基片及基片正面的微带天线，所述微带天线成矩形，所述微带天线长边上开有2条与短边平行的矩形槽，2条矩形槽具有相同形状，2条矩形槽对称分布在微带天线长边中点连线的两边，矩形槽宽度小于微带天线长边的1/2，矩形槽深度小于微带天线短边。但是，该微带天线同样存在尺寸相对较大，加工制作复杂的问题。
[0006]因此，如何提供一种结构简单，易于加工制造的天线，成为现有技术中亟需解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0007]有鉴于此，本实用新型一种多频微带天线装置，其一种结构简单，易于加工制造的天线。
[0008]本实用新型提供一种多频微带天线装置，包括:辐射贴片、同轴馈线、接地板以及介质基片，
[0009]所述介质基片设置于所述接地板的上表面；
[0010]所述辐射贴片粘贴在所述介质基片的上表面；
[0011 ]所述同轴馈线设置于所述接地板的背面，同轴探针穿过所述接地板和介质基片，与所述辐射贴片相连接。
[0012]在本实用新型一具体实现中，所述辐射贴片为矩形。
[0013]在本实用新型一具体实现中，所述辐射贴片为圆形。
[0014]在本实用新型一具体实现中，所述辐射贴片为单层。
[0015]在本实用新型一具体实现中，所述接地板上具有缝隙，所述同轴馈线通过所述缝隙设置于所述接地板上。
[0016]在本实用新型一具体实现中，所述缝隙为U型。
[0017]在本实用新型一具体实现中，所述介质基片的厚度大于2.8_。
[0018]由以上技术方案可见，本实用新型多频微带天线装置，所述介质基片设置于所述接地板的上表面，所述辐射贴片粘贴在所述介质基片的上表面，所述同轴馈线设置于所述接地板的背面，同轴探针穿过所述接地板和介质基片，与所述辐射贴片相连接。本实用新型多频微带天线装置通过多频微带天线的设计，满足同时接收到GPS信号、北斗信号和DTMB信号。本实用新型结构简单，易于加工制造。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本实用新型一种多频微带天线装置的结构示意图；
[0021 ]图2是本实用新型一种多频微带天线装置的的截面示意图；
[0022]图3是本实用新型一种多频微带天线装置的U型缝隙示意图。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型多频微带天线装置，所述介质基片设置于所述接地板的上表面，所述辐射贴片粘贴在所述介质基片的上表面，所述同轴馈线设置于所述介质基片的背面，同轴探针穿过所述介质基片，与所述辐射贴片相连接。本实用新型多频微带天线装置通过多频微带天线的设计，满足同时接收到GPS信号、北斗信号和DTMB信号。本实用新型结构简单，易于加工制造。
[0024]当然，实施本实用新型的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。
[0025]为了使本领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0026]下面结合本实用新型附图进一步说明本实用新型具体实现。
[0027]参见图1，本实用新型一具体实施例提供一种多频微带天线装置，包括:辐射贴片
11、同轴馈线12、接地板13以及介质基片14。
[0028]在接地板13尺寸的选择问题上，应该考虑到工程设计中天线的安装尺寸、重量以及其成本方面的诸多因素的影响作用。因此，为了尽量减少天线的整体尺寸，一般来说，当接地板13宽度Wo和长度Lo分别满足Wo > ff+0.2Ag,Lo > L+0.2Ag(Ag为天线的谐振频率所对应的介质基片14的波长)时，就能够将接地板13视为无限大。
[0029]所述介质基片14设置于所述接地板13的上表面。
[0030]所述辐射贴片11粘贴在所述介质基片14的上表面。
[0031]所述同轴馈线12设置于所述接地板13的背面，同轴探针穿过所述接地板13和介质基片14，与所述辐射贴片11相连接。
[0032]目前已被国际电信联盟承认的地面数字电视传输标准有欧洲DVB-T、日本ISDB-T、美国ATSC和我国地面数字电视广播标准DTTB。我国于2006年8月18正式制定并颁布了自主数字地面电视广播标准GB20600-2006(Digital Televis1n Multimedia Broadcasting,DTMB)。从2007年8月I日开始实施以来，DTMB信号已经覆盖了37个大中城市。预计2015年中国地面数字电视用户数量达到4000万户，预计到2020年全面实现地面数字电视接收。
[0033]全球导航卫星系统(GlobalNavigat1n Satellite System,GNSS)是一种无线电导航系统，通过测量四颗星历已知的卫星至接收机天线间的信号延时来确定用户的位置信息，为全球范围内的用户提供连续、实时、全天候高精度的三维位置、速度和时间。主要包括四大卫星导航系统:美国GPS、俄罗斯GL0NASS、欧洲GALILEO和中国北斗COMPASS。
[0034]导航定位系统在国家建设和社会生活中扮演着重要的角色，目前，成熟的导航定位系统包括美国的GPS、中国的北斗、俄罗斯的GL0NASS和欧盟的GALILEO。卫星导航定位系统由于具有覆盖范围广、定位精度高、能全天候工作等特点，在导航应用中有着广阔的前景。作为电磁波的发射重要通道，天线在卫星导航系统中发挥着重要的作用。
[0035]导航定位系统通过发射和接收卫星信号完成导航和定位，因此用于发射和接收电磁波的终端天线成为导航定位系统的一个重要组成部门。工作在不同频段的导航天线将接收到的卫星信号传送到地面终端设备，经过处理获得用户的位置信息。
[0036]北斗/GPS天线是目前国内外研究的热点，但是在城市环境中，由于高楼耸立的建筑物遮挡，单一的GPS信号或北斗信号因接收机收到的卫星数目少于4颗，无法单独完成定位，此时由于被多种定位信号覆盖的城市环境，因数字电视信号具有发射台固定、覆盖范围广、定位精度高、成本低、穿透性强等优点更适合城市环境和室内环境的定位，本专利提出将中国数字电视地面广播(DTMB)信号与GPS信号和北斗信号进行组合导航定位方法，因为GPS、北斗和DTMB分别工作在不同的频段，这就要求天线能够接收到三个定位系统的信号。GPS、北斗与DTMB组合定位的前提是接收机能够同时接收到GPS信号、北斗信号和DTMB信号，因此，研究一种能同时接收到GPS信号、北斗信号和DTMB信号的多频天线是本专利的核心。
[0037]GPS卫星信号中心频率分别为1575.42MHz和1227.6MHz。北斗二代信号中心频率分别为1561.098MHz和1268.52MHz。数字电视地面广播系统，根据我国目前的无线频率分配规划，数字电视的工作频段为470?860MHz，又根据国外有关专家的意见，开展以移动接收为主要业务的地面数字电视广播，其工作频率一般选择在550?700MHz之间较为适宜。为了保证导航天线可以接收和发射任意极化方向的电磁波，导航天线必须具有园极化特性。因此，研究一种多频导航天线，能够同时接收到GPS信号、北斗信号和DTMB信号，从而利用三种定位源信息，实时准确地获取目标用户的位置信息。微带天线以其结构简单、体积小、重量轻、低剖面、易于与飞行器安装及可与有源器件和电路集成等特点，在通信、雷达等领域得到了广泛的重视与应用。
[0038]本实用新型多频微带天线装置，所述介质基片设置于所述接地板的上表面，所述辐射贴片粘贴在所述介质基片的上表面，所述同轴馈线设置于所述介质基片的背面，同轴探针穿过所述介质基片，与所述辐射贴片相连接。本实用新型多频微带天线装置通过多频微带天线的设计，满足同时接收到GPS信号、北斗信号和DTMB信号。本实用新型结构简单，易于加工制造。
[0039]微带天线是在介质基片上面贴加上了导体薄片而组合所构成的天线，并且介质基片是带有导体接地板的。它普遍运用的频率范围是在10MHz?10GHz，同时也可用在凡十兆赫兹左右。它的种类有许多类型，主要是包括微带贴片天线、微带缝隙天线等。而常用的贴片是矩形或圆形等规则形状，现在已经被广泛的应用在无线电设备当中，尤其是各种小型化的移动终端当中。
[0040]因此，所述辐射贴片11为矩形，或者，所述辐射贴片11为圆形。
[0041]进一步，所述辐射贴片11为单层。该天线为单层辐射贴片11结构，因此保证了天线的低剖面性，且在实际应用中制作简单，成本低。
[0042]参见图2及图3，所述接地板13上具有缝隙131，所述同轴馈线12通过所述缝隙131设置于所述接地板13上。
[0043 ]具体的，所述缝隙131为U型。
[0044]为实现天线的多频段设计，通过同轴馈线12单点馈电，利用在单层介质基片上开U型缝隙的贴片结构，设计了一种新型多频微带天线。
[0045]本领域技术人员也可以采用其它形状的缝隙，本实用新型对此不进行限定。
[0046]在微带天线设计之初，所述介质基片14材料的选择是首要的。介质基板14材料的选择是依据实际应用环境需要，结合天线的安装空间、天线质量、成本等方面的因素折衷考虑。具体的，在普通矩形微带天线的设计过程当中，可以根据设计所要求的增益和带宽指标，来确定选取介质基板的材料以及相应的厚度情况。由于微带天线具有相对带宽小的固有缺点，因此，为了获得宽频的特性，应该选择介电常数相对较小且较厚的介质基板14来作为基板材料使用。因此，所述介质基片的厚度大于2.8_。
[0047]尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种多频微带天线装置，其特征在于，包括:辐射贴片、同轴馈线、接地板以及介质基片， 所述介质基片设置于所述接地板的上表面； 所述辐射贴片粘贴在所述介质基片的上表面； 所述接地板上具有缝隙，所述同轴馈线通过所述缝隙设置于所述接地板的背面，同轴探针穿过所述接地板和介质基片，与所述福射贴片相连接。2.根据权利要求1所述的多频微带天线装置，其特征在于，所述辐射贴片为矩形。3.根据权利要求1所述的多频微带天线装置，其特征在于，所述辐射贴片为圆形。4.根据权利要求2或3所述的多频微带天线装置，其特征在于，所述辐射贴片为单层。5.根据权利要求1所述的多频微带天线装置，其特征在于，所述缝隙为U型。6.根据权利要求1所述的多频微带天线装置，其特征在于，所述介质基片的厚度大于.2.8mm0
【文档编号】H01Q1/38GK205583152SQ201620074158
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年1月26日
【发明人】付承彪, 田安红, 周均东
【申请人】曲靖师范学院