天线装置的制作方法

本发明涉及卫星通信设备领域，特别地涉及用于卫星定位的天线装置。

背景技术：

1、目前涵盖高精度gnss（global navigation satellite system）卫星定位的车载圆极化天线大多为双频段的陶瓷贴片天线，该类天线由两块较厚的陶瓷块上下堆叠组合而成，两个频点的等效相位中心在垂直方向上存在高度差，不利于高精度卫星定位系统双频相位中心一致的需求。且上下陶瓷块表面镀有多层金属覆层，金属覆层之间相互耦合，使得两个工作频点相互影响，不易独立调试。

2、此外，现有的车载天线（例如双频双馈圆极化卫星天线）的设计过程中还遇到这样的技术问题：卫星定位系统双频相位中心高度方向不一致；天线的辐射场容易受到外部环境的干扰，导致天线传输性能的下降；对于双频天线而言，两个频段的辐射结构之间会产生不必要的耦合，二者的辐射场相互影响，不易对各个频段结构进行独立设计；天线剖面较高不利于装配；多频天线集成的隔离度不够、信号串扰强；天线研发制造成本高等等。

3、本发明旨在克服现有的天线的一个或多个问题。

技术实现思路

1、根据本发明的天线装置使得能够提供一种高精度gnss卫星定位、车载圆极化天线，该高精度车载卫星定位天线性能以及结构得到优化，并且使得能够提供包含单频段或双频段（例如gnss l1（1.559–1.606 ghz）、gnss l5（1.166–1.192 ghz）双频段）或更多频段、具有低剖面性、紧凑性和优定位性能的天线。

2、鉴于此，根据本发明的一方面，提出了一种天线装置，其特征在于，包括上下层叠、间隔布置的上层介质板和下层介质板，在所述下层介质板上设置有接地层，所述天线装置包括频段控制单元，所述频段控制单元包括设置在所述下层介质板上的第一馈电线以及第二馈电线以及设置在所述上层介质板上的具有旋转对称几何形状的辐射环路，所述第一馈电线和所述第二馈电线分别借助第一馈电结构和第二馈电结构联接至所述辐射环路的第一馈入点和第二馈入点，以实现对所述辐射环路馈电，所述第一馈入点和所述辐射环路的中心的连线与所述第二馈入点和所述辐射环路的中心的连线相垂直，所述频段控制单元还包括在所述上层介质板上设置的多组寄生枝节，每组寄生枝节分别短接至所述接地层，所述多组寄生枝节在环绕穿过所述辐射环路的中心的竖直轴沿着所述辐射环路并与所述辐射环路相邻地延伸的假想寄生环上彼此相间隔地分布，使得所述辐射环路与所述寄生枝节组合形成紧密耦合的电场。

3、根据本发明的天线装置具有平面环天线结构，采用gnss 单频双馈圆极化天线架构。其中，辐射环路采用独立的正交方向耦合馈电端口，独特的电场零极点分布特性提高了同频段内的两个正交馈电端口之间的隔离度。此外，通过在辐射环路与寄生枝节之间形成紧密耦合的电场，可使天线装置形成向内耦合的束缚场，降低了外界环境的干扰。此外，基于该天线架构，可根据不同卫星定位频段需求扩展出高精度双频/更多频的天线装置。

4、有利地，所述辐射环路的几何形状为方形，并且所述辐射环路的第一馈入点和第二馈入点分别设置在所述辐射环路的两条相邻边的中心点。

5、有利地，所述多组寄生枝节包括四组寄生枝节，所述四组寄生枝节分别设置在寄生环上与所述辐射环路的四个角部相邻的位置处，每组寄生枝节包括平行于辐射环路的相邻两边延伸的枝节腿部。

6、有利地，所述多组寄生枝节与所述辐射环路位于同一平面上。

7、有利地，所述寄生环设置在所述辐射环路的内侧。

8、有利地，所述频段控制单元还包括在所述上层介质板上设置的用于调节天线性能的调配枝节，所述调配枝节自所述辐射环路朝向所述辐射环路的中心延伸。

9、有利地，所述天线装置包括两个所述频段控制单元，其中第一频段控制单元的辐射环路与第二频段控制单元的辐射环路同心且同面地设置在所述上层介质板上，第一频段控制单元的辐射环路与第二频段控制单元的辐射环路形状相似，对称轴重合，且两者相隔预定距离。

10、有利地，第一频段控制单元的适用频率比第二频段控制单元的适用频率高，第一频段控制单元的假想寄生环与第一频段控制单元的辐射环路设置在同一平面上且位于第一频段控制单元的辐射环路的内侧，第二频段控制单元的假想寄生环与第二频段控制单元的辐射环路设置在同一平面上且位于第二频段控制单元的辐射环路的外侧。

11、有利地，第一频段控制单元的辐射环路与第二频段控制单元的辐射环路为方形，两辐射环路具有两条公共的对角线，第一频段控制单元的辐射环路的第一馈入点和第二馈入点分别关于所述两条公共的对角线中的第一对角线对称地设置在第一频段控制单元的辐射环路的两条相邻边的中心点处，第二频段控制单元的辐射环路的第一馈入点和第二馈入点分别关于所述第一对角线对称地设置在第二频段控制单元的辐射环路的两条相邻边的中心点处，所述第一频段控制单元的辐射环路的第一馈入点和第二馈入点与第二频段控制单元的辐射环路的第一馈入点和第二馈入点位于所述两条公共的对角线中的第二对角线的不同侧。

12、有利地，第一频段控制单元的辐射环路与第二频段控制单元的辐射环路为方形，两辐射环路具有两条公共的对角线，第一频段控制单元的辐射环路的第一馈入点和第二馈入点分别关于所述两条公共的对角线中的第一对角线对称地设置在第一频段控制单元的辐射环路的两条相邻边的中心点处，第二频段控制单元的辐射环路的第一馈入点和第二馈入点分别关于所述第一对角线对称地设置在第二频段控制单元的辐射环路的两条相邻边的中心点处，所述第一频段控制单元的辐射环路的第一馈入点和第二馈入点与第二频段控制单元的辐射环路的第一馈入点和第二馈入点位于所述两条公共的对角线中的第二对角线的不同侧。

13、有利地，第二频段控制单元的寄生枝节包括分别设置在位于第二频段控制单元的辐射环路外侧的寄生环上的与第二频段控制单元的辐射环路的四个角部相邻的位置处的四组第二寄生枝节，每组第二寄生枝节包括平行于辐射环路的相邻两边延伸的枝节腿部。

14、有利地，第一频段控制单元包括设置在所述上层介质板上、自第一频段控制单元的辐射环路朝向第一频段控制单元的辐射环路的中心延伸的、至少一对对称地设置在所述对角线上的第一调配枝节，和/或第二频段控制单元包括设置在所述上层介质板上、自第二频段控制单元的辐射环路朝向第二频段控制单元的辐射环路的中心延伸的、至少一对对称地设置在所述对角线上的第二调配枝节。

15、根据本发明的双频天线装置与现有的双频天线装置相比，具有低剖面结构特性（例如0.05λ0的整体侧面高度），可以灵活地融入车身平面设计构成车载隐藏式卫星定位天线系统。在卫星定位天线系统和其他高精度定位应用中，双频段天线通常用于接收和处理不同频率的信号，以实现更高的定位精度。由于不同频段的信号在传播过程中会出现不同的相位延迟，因此需要保证天线在两个频段上的相位中心位置相同，才能使得两个频段的信号能够正确地组合和处理，从而提高定位精度。根据本发明的双频天线装置的设计结构，对应两个不同的gnss工作频点的两辐射环路中心重合，满足较为理想的双频等效相位中心一致性，提升高精度卫星定位系统性能。此外，根据本发明的双频天线装置具有向内耦合的束缚场，降低了与其他频点辐射环路之间的耦合，易于双频段独立设计。

16、有利地，所述天线装置包括三个或三个以上的所述频段控制单元，所述频段控制单元的辐射环路同面且同心地设置在上层介质板上，相邻两辐射环路相隔预定距离，所有频段控制单元的辐射环路形状相似，且对称轴重合。

17、有利地，所述上层介质板借助至少一个支承结构支承在所述下层介质板上。

18、有利地，所述至少一个支承结构包括用于将频段控制单元的寄生枝节与所述下层介质板的接地层相连接的金属柱。

19、有利地，在所述上层介质板的中心处形成有镂空结构。

20、有利地，所述上层介质板和所述下层介质板为pcb板/印制电路板。

21、根据本发明的天线装置可用作高精度gnss卫星定位的隐藏式车载圆极化天线。该圆极化天线可用于接收和发送各种类型的圆极化信号，如gps信号、移动通信信号、卫星电视信号、广播电台信号等。这种圆极化信号相比于线性极化信号具有更好的传输性能，并且可以有效地减少信号衰减和多径干扰，因此广泛应用于车辆等交通工具中。此外，根据本发明的圆极化天线装置一体集成了用于gnss车载卫星定位的单频或双频或多频工作频段。并且该圆极化天线装置具有低剖面结构特性，可以灵活地融入车身平面设计，具有较为理想的等效相位中心一致性，提升高精度卫星定位系统性能。此外，基于pcb板的制造工艺简单，制造成本低，也便于批量生产。