CN201364958Y - 多频贴片天线装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种多频贴片天线装置，包括贴片天线装置、PCB板、屏蔽罩及低噪声放大电路，其特征在于，所述低噪声放大电路进一步包括低噪声放大器和滤波器，所述滤波器位于所述低噪声放大器之前，还包括与所述低噪声放大器相连接、且依次连接的合路网络和多级合路低噪声放大器；所述低噪声放大器为多级低噪声放大器。本实用新型所述装置在贴片天线下方增加了独特的低噪声放大电路及屏蔽罩，提高了天线的抗干扰的能力，使天线工作更加稳定，测量精度得到进一步的保证；而且在低噪声放大电路中，通过合路网络的妥善设计，降低了功耗，缩小了尺寸。

Description

多频贴片天线装置
技术领域
本实用新型涉及通信天线领域，尤其涉及测量天线中的多频贴片天线装置。
背景技术
随着卫星导航以及测量技术的不断发展，卫星定位***也得到了日益广泛的应用。目前，全球已有多个国家建立了自己的卫星定位***，如中国的北斗***、美国的GPS***、俄罗斯的GLONASS***以及欧洲的GALILEO***。随着这些卫星***的不断成熟及民用化进程的深化，作为卫星定位***关键技术之一的高性能接收设备测量天线，已成为倍受关注的一个热点技术。
另外，移动通讯***的发展也带来了天线技术的变革，在第三代移动通讯***中，无论是CDMA2000***，还是TDS-CDMA或者WCDMA***，通信天线往往都成为技术发展的关键要素之一。
无论是卫星定位***，还是移动通信***，测量天线性能的优劣都直接影响接收设备的定位精度，进而影响整个***的工作能力，定位精度越高，可以满足的业务应用范围越广、业务支持能力越强。目前，对于高端定位应用，其精度要求已经达到毫米级，而对于定位精度要求在毫米级的高精度测量天线，单一频段已不能满足要求，如GPS高精度接收天线，必须在接收L1载波的同时接收其L2载波，进而消除电离层的干扰，以期提高精度。在这样的趋势下，为保证接收机更稳定的工作，能同时接收多个卫星***或通信***的接收机已成了信号接收***研究的主要方向，而通信以及测量天线作为接收机的关键部件，自然需要满足更高的要求。
中国专利CN101136503A公开了一种提高低仰角增益的环形卫星导航天线及其制备方法，通过去除基板中间介质技术、地板内缩技术、短路技术，减小了高次模的影响，提高了低仰角增益和频带宽度，可工作于1.559GH/1.561GHz/1.575GHz频带，并且适用于GPS/GALLEO/BD2三个卫星导航***的导航终端。但是，该专利所述技术只是应用在地段的导航终端或移动终端，其定位精度较差，满足不了高端定位***及通信***对天线精度的要求。
高精度卫星定位***以及高端移动通信***的载波一般多采用圆极化方式，相应的多频天线一般也都采用螺旋天线、缝隙天线或贴片天线来满足接收圆极化信号的需求。螺旋天线具有较好的圆极化性能及宽频特性，但空间体积较大，不仅不易内置，而且也很难与载体共形。缝隙天线由于导体表面的不连续性，不易实现馈电方式，且很难找到合适的相位中心。相比较而言，贴片天线具有平面化、结构简单、易馈电、占用空间小且易设计加工等优点，近年来被大量应用于各类高端无线通信终端中。
但是如果采用常规的贴片天线设计方式，平板天线的阻抗带宽和圆极化带宽都较窄，低仰角增益也很难满足卫星导航接收机的要求。而若采用目前常见的单馈点微扰方式来设计圆极化天线，虽然能保证增益特性，但由于加工工艺固有的局限性，很难保证轴比的一致性，更重要的是，这种方案不能保证天线相位中心与几何中心的重合，这种技术若在普通导航天线使用，对导航不会产生太大的影响，而若用在高精度的测量领域，则会严重影响到测量精度。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种高精度、高稳定性、高增益多频贴片天线装置，以期克服现有技术存在的精度低、稳定性差以及增益不足的缺点。
本实用新型构造的一种多频贴片天线装置，包括贴片天线装置、PCB板、屏蔽罩及低噪声放大电路，其特征在于，所述低噪声放大电路进一步包括低噪声放大器和滤波器，所述滤波器位于所述低噪声放大器之前。所述低噪声放大电路还包括与所述低噪声放大器相连接、且依次连接的合路网络和多级合路低噪声放大器；所述低噪声放大器为多级低噪声放大器。
所述多级合路低噪声放大器为第一级合路低噪声放大器、第二级合路低噪声放大器。
所述低噪声放大电路包括第一频段放大电路和第二频段放大电路。所述第一频段放大电路包括第一级滤波器、第一频段低噪声放大器和第一频段第二级滤波器；所述第一频段馈电网络输出的信号先后经过所述第一级滤波器、第一频段低噪声放大器和第一频段第二级滤波器，然后到达所述合路网络。所述第二频段放大电路包括第二频段第一级滤波器、第二频段低噪声放大器和第二频段第二级滤波器；从所述第二频段馈电网络输出的信号先后经过第二频段第一级滤波器、第二频段低噪声放大器和第二频段第二级滤波器，然后到达所述合路网络。所述第一频段放大电路来的信号在所述合路网络中与所述第二频段放大电路来的信号合并后，经过所述多级合路低噪声放大器放大后再输出。
相对于现有技术而言，本实用新型具有明显的优势：相对于现有技术而言，本实用新型所述装置在贴片天线下方增加了独特的低噪声放大电路及屏蔽罩，提高了天线的抗干扰的能力，使天线工作更加稳定，测量精度得到进一步的保证；而且在低噪声放大电路中，通过合路网络的妥善设计，降低了功耗，缩小了尺寸。
本实用新型所述装置不仅在性能上较之现有技术有着非常明显的优势，而且本实用新型所述装置加工容易，装配简单，一致性好，适合批量生产，产业价值高。
附图说明
图1是本实用新型所述多频贴片天线装置的低噪声放大电路图。
具体实施方式
以下结合附图以及具体实施方式对本实用新型所述装置做进一步的详细说明。
本实用新型所述的多频贴片天线装置在卫星定位***和移动通信***中有着非常广泛的应用，尤其是在涉及具有高精度、零相位中心要求的高端领域，更是有着非常重要的价值。本实用新型所述装置在包括GPS接收机天线、GPS+GLONASS接收天线以及基站天线等设备上，可以非常有效的发挥其性能优势。
图1为本实用新型所述多频贴片天线装置的一个具体实施方案结构图。
低噪声放大电路包括第一频段第一级滤波器36、第一频段低噪声放大器37、第一频段第二级滤波器38、第二频段第一级滤波器42、第二频段低噪声放大器43、第二频段第二级滤波器44、合路网络39、第一级合路低噪声放大器40、第二级合路低噪声放大器41(此低噪声放大器的取舍，根据放大倍数的要求而定)、合路输出端口45。通过合路匹配网络19，减少了低噪声放大器的个数，降低了功耗。由电桥输出端口输出的第一频段的信号先后经过第一频段第一级滤波器36、第一频段低噪声放大器37、第一频段第二级滤波器38、然后达到合路网络39。与此类似，第二频段馈电网络输出的信号先后经过第二频段第一级滤波器42，第二频段低噪声放大器43，第二频段第二级滤波器44，在合路网络39中与第一频段来的信号合并后，经过第一级合路低噪声放大器40、第二级合路低噪声放大器41放大后再从合路输出端口45输出。上面所述的各类滤波器均为带通滤波器。
本实用新型的整体连接流程为：第一频段的信号经贴片天线装置由第一频段馈电探针与第一频段馈电网络中电桥的输入端口相连，然后到达电桥的输出端口，在所述低噪声放大电路中，从电桥输出端口来的信号经由所述第一频段第一级带通滤波器36、第一频段低噪声放大器37、第一频段第二级带通滤波器38后达到合路网络39。同理，第二频段的信号经贴片天线由第二频段馈电探针与第二频段馈电网络相连后，信号由电桥的输出端口输出，然后先后通过第二频段第一级滤波器42，第二频段低噪声放大器43，第二频段第二级滤波器44，在合路网络39中与第一频段来的信号合并后，经过第一级合路低噪声放大器40、第二级合路低噪声放大器41放大后再从合路输出端口45输出。其中第二级合路低噪声放大器41可根据产品的实际要求取舍。
本实用新型所述多频贴片天线装置采用了贴片天线与带滤波器及多级低噪声放大器相结合的方式，抑除带外干扰的同时降低天线与接收设备之间的损耗，提高了抗干扰的能力，进而提高了测量精度。

Claims (7)

1.一种多频贴片天线装置，包括贴片天线装置、PCB板、屏蔽罩及低噪声放大电路，其特征在于，所述低噪声放大电路进一步包括低噪声放大器和滤波器，所述滤波器位于所述低噪声放大器之前。
2.根据权利要求1所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述低噪声放大电路还包括与所述低噪声放大器相连接、且依次连接的合路网络(39)和多级合路低噪声放大器(40、41)；所述低噪声放大器为多级低噪声放大器。
3.根据权利要求1或2所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述多级合路低噪声放大器为第一级合路低噪声放大器(40)、第二级合路低噪声放大器(41)。
4.根据权利要求1或2所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述低噪声放大电路包括第一频段放大电路和第二频段放大电路。
5.根据权利要求4所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述第一频段放大电路包括第一级滤波器(36)、第一频段低噪声放大器(37)和第一频段第二级滤波器(38)；所述第一频段馈电网络输出的信号先后经过所述第一级滤波器(36)、第一频段低噪声放大器(37)和第一频段第二级滤波器(38)，然后到达所述合路网络(39)。
6.根据权利要求4所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述第二频段放大电路包括第二频段第一级滤波器(42)、第二频段低噪声放大器(43)和第二频段第二级滤波器(44)；从所述第二频段馈电网络输出的信号先后经过第二频段第一级滤波器(42)、第二频段低噪声放大器(43)和第二频段第二级滤波器(44)，然后到达所述合路网络(39)。
7.根据权利要求5和6所述的多频贴片天线装置，其特征在于，所述第一频段放大电路来的信号在所述合路网络(39)中与所述第二频段放大电路来的信号合并后，经过所述多级合路低噪声放大器(40、41)放大后再输出。
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