本發(fā)明提出的一種由多個PIFA天線組成的圓極化天線，具有結(jié)構(gòu)簡單，低成本，易于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。包括若干PIFA天線、介質(zhì)基板、金屬反射底板、功分移相網(wǎng)絡(luò)；所述PIFA天線、功分移相網(wǎng)絡(luò)設(shè)置于介質(zhì)基板的上面，金屬反射底板設(shè)置于介質(zhì)基板的下面；所述PIFA天線包括PIFA短路針、PIFA微帶線和PIFA饋電針，所述PIFA微帶線用于接收或發(fā)射線極化波，通過PIFA饋電針連接功分移相網(wǎng)絡(luò)；所述功分移相網(wǎng)絡(luò)用于將線極化波合成為圓極化波；所述PIFA短路針連接PIFA微帶線和金屬反射底板。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種由多個PIFA天線組成的圓極化天線，可以同時適用北斗，GPS、伽利略、GLONASS等一種或多種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

背景技術(shù)

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的載波是圓極化波，如果使用線極化天線，會造成極化損失，導(dǎo)致接收到的衛(wèi)星信號強度降低。因此線極化天線一般用在手機等尺寸受限的非專業(yè)導(dǎo)航設(shè)備中。為了將極化損失降到最低，專業(yè)的衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備一般采用圓極化天線。

PIFA(平面倒F天線)由于其結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，尺寸較小，易于實現(xiàn)多頻點等優(yōu)勢被廣泛用于手機等移動終端。但是PIFA天線是線極化天線，不適合專業(yè)的導(dǎo)航設(shè)備使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種由多個PIFA天線組成的圓極化天線，具有結(jié)構(gòu)簡單，低成本，易于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

1.一種由多個PIFA天線組成的圓極化天線，其特征在于，包括多個PIFA天線、介質(zhì)基板、金屬反射底板、功分移相網(wǎng)絡(luò)；所述PIFA天線、功分移相網(wǎng)絡(luò)設(shè)置于介質(zhì)基板的上面，金屬反射底板設(shè)置于介質(zhì)基板的下面；所述PIFA天線包括PIFA短路針、PIFA微帶線和PIFA饋電針，所述PIFA微帶線用于接收或發(fā)射線極化波，通過PIFA饋電針連接功分移相網(wǎng)絡(luò)；所述功分移相網(wǎng)絡(luò)用于將線極化波合成為圓極化波；所述PIFA短路針連接PIFA微帶線和金屬反射底板。

2.所述PIFA天線的數(shù)量，是4的N次冪，N為自然數(shù)；優(yōu)選采用4個PIFA天線連接到一分四路功分移相網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)；或采用8個PIFA天線連接到一分八路功分移相網(wǎng)絡(luò)。

3.所述功分移相網(wǎng)絡(luò)的差分饋電端口連接Balun芯片，通過Balun轉(zhuǎn)換為單端饋電端口；所述Balun芯片單端信號管腳穿過介質(zhì)基板連接金屬反射底板。

4.所述功分移相網(wǎng)絡(luò)為微帶線功分移相網(wǎng)絡(luò)，包括細(xì)微帶線和粗微帶線，所述細(xì)微帶線分別連接各個PIFA天線的饋電針，連接兩個PIFA天線饋電針的兩條細(xì)微帶線連接一條粗微帶線，兩條細(xì)微帶線和一條粗微帶線相連的點為合路點，所述粗微帶線形成差分饋電端口，連接到Balun芯片上。

5.所述細(xì)微帶線阻抗為100歐姆±20％，所述粗微帶線阻抗為50歐姆。

6.所述功分移相網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)決定了天線的極化特性，距離合路點較近的PIFA天線相位超前，距離合路點較遠的PIFA天線相位滯后，根據(jù)左右手螺旋定則，拇指指向天線的法向方向，由相位超前的天線指向相位滯后的天線，如果和右手四指彎曲方向一致，天線是右旋圓極化天線，如果和左手四指彎曲方向一致，天線則是左旋圓極化天線。

7.所述PIFA微帶線和饋電針的長度之和為PIFA天線長度，PIFA天線的長度決定了工作頻率；所述PIFA天線的長度為其中，1λ為天線工作中心頻點在自由空間中的一個波長，ε為介質(zhì)基板的介電常數(shù)。

8.所述PIFA微帶線的形狀可以是弧形線或蛇形線、折疊線，按圓周周向均勻分布，從而實現(xiàn)天線小型化。

9.一種由多個PIFA天線組成的圓極化有源天線，其特征在于，在所述由多個PIFA天線組成的圓極化天線的金屬反射底板的下方集成低噪聲放大器，形成由多個PIFA天線組成的圓極化有源天線。