[发明专利]一种应用于GNSS的低剖面宽带定向缝隙天线

说明书

本发明提出一种应用于GNSS的低剖面宽带定向缝隙天线，包括CPW馈电单元、接地单元、第一介质基板、第二介质基板、反射单元；第一、二介质基板平行设置；接地单元为第一介质基板的带缺口的导电矩形环，导电矩形环内设有矩形辐射体；矩形环与环内的多个微扰枝节短接；第一、第二L形枝节均与矩形环短接；第一矩形短枝节与第二矩形短枝节连接为第一凹字形组合体；第四矩形短枝节与第五矩形短枝节连接为第二凹字形组合体；第一、二凹字形组合体的底边分别与矩形环的两侧边相连；第三矩形短枝节同时与矩形环上边和第二L形枝节相连；所述反射单元覆于第二介质基板下表面；本产品能覆盖北斗一代L频段，性能良好、尺寸小巧，适合应用在导航终端设备中。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是一种应用于GNSS的低剖面宽带定向缝隙天线。

背景技术

 中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。

天线是卫星导航系统中的重要组件之一，在信息传递中发挥不可替代的作用。目前在终端产品的设计应用中不仅要求天线具有宽波束、圆极化以及良好的低仰角增益，还需要天线的尺寸尽可能小，易于集成在系统中。在卫星导航中广泛使用的天线主要有微带天线和四臂螺旋天线，四臂螺旋天线具有宽波束以及圆极化效果好等特点但难以集成，而微带天线中的环形天线具有二维小型化的特性，满足导航终端设备的便携性需求，同时剖面低，易于载体共形，适于批量生产，在导航、民用、军用等等方面都能得到广泛应用。因此对于小型化环形天线的研究在GPS导航系统中有广阔的应用前景。

发明内容

本发明提出一种应用于GNSS的低剖面宽带定向缝隙天线，能覆盖北斗一代L频段，性能良好、尺寸小巧，适合应用在导航终端设备中。

本发明采用以下技术方案。

一种应用于GNSS的低剖面宽带定向缝隙天线，所述天线包括CPW馈电单元、接地单元、第一介质基板、第二介质基板、反射单元；所述第一、二介质基板平行设置；所述接地单元为覆于第一介质基板上表面的带缺口的导电矩形环，所述缺口位于导电矩形环下边的中部；导电矩形环内的介质基板表面设有CPW馈电单元，所述CPW馈电单元包括符合阻抗匹配标准的矩形辐射体；矩形辐射体始端位于导电矩形环缺口处且与信号线相连；矩形辐射体末端位于矩形环中部区域。

导电矩形环与环内的微扰枝节短接；所述微扰枝节包括矩形环第一矩形短枝节、第二矩形短枝节、第三矩形短枝节、第四矩形短枝节、第五矩形短枝节、左下角的第一L形枝节、矩形环右上角的第二L形枝节；第一L形枝节、第二L形枝节的L形两边均与矩形环短接；第一矩形短枝节与第二矩形短枝节连接为位于第一L形枝节上方的第一凹字形组合体；第四矩形短枝节与第五矩形短枝节连接为位于第二L形枝节下方的第二凹字形组合体；第一、二凹字形组合体的底边分别与矩形环的两侧边相连；第三矩形短枝节同时与矩形环上边和第二L形枝节相连。

所述反射单元覆于第二介质基板下表面，反射单元包括矩形反射环和环内的矩形反射贴片；矩形反射环与矩形反射贴片间设有环形缝隙；矩形反射环下边连有一垂直于反射环下边的矩形槽。

所述矩形辐射体与导电矩形环缺口间形成两条等长等宽的CPW馈电缝隙。

第一介质基板、第二介质基板均以环氧树脂板成型。

所述信号线与同轴探针相连，信号线由同轴探针进行馈电。