專利名稱：一種gps天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種天線，具體涉及一種GPS天線，用于通訊、導(dǎo)航、 定位等領(lǐng)域。
肖i駄
GPS車用導(dǎo)航系統(tǒng)已被汽車廠列為未來擬定導(dǎo)入的標(biāo)準(zhǔn)配備，美國E911 法規(guī)要求行動(dòng)電話及其他手持消費(fèi)產(chǎn)品必須配備GPS導(dǎo)航功能，加上內(nèi)建GPS 功能各系統(tǒng)終端產(chǎn)品價(jià)格下滑等市場助力，促使GPS等相關(guān)產(chǎn)品的市場占有 率快速提升。GPS系統(tǒng)包括GPS、處理核心，嵌入式記憶體芯片及小型電子 元件以及高度整合的訊號(hào)混合晶片作為RF (射頻)前端。在全球產(chǎn)業(yè)對(duì)于電 子產(chǎn)品要求其"輕、薄、短、小"等發(fā)展趨勢下，使得GPS小型化成為一種 趨勢，并影響著未來GPS市場即將深入個(gè)人使用范圍，有朝一日GPS將成為 人們的日用必需品。
作為GPS產(chǎn)品的必要部件，GPS天線的小型化對(duì)GPS產(chǎn)品的小型化具有 重要影響。
因GPS產(chǎn)品嚴(yán)格要求適用特性、易用性及定量其性能標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)確度，啟 動(dòng)性能、定位追蹤靈敏度及產(chǎn)品低功耗等特點(diǎn)，對(duì)GPS天線設(shè)計(jì)提出了較高 要求，造成GPS天線設(shè)計(jì)小型化難度加大，而GPS天線的尺寸也成為GPS系 統(tǒng)小型化設(shè)計(jì)的瓶頸問題。
現(xiàn)有的GPS天線大多采用陶瓷基片天線或螺旋天線。其中，陶瓷基片天線 因其在輻射元的正交面上有最大增益，即在水平面上的輻射元對(duì)從天頂發(fā)來的 訊號(hào)具有最大增益，因此，陶瓷基片天線廣泛適用于主要朝上方的終端產(chǎn)品中， 例如運(yùn)用在車載導(dǎo)航設(shè)備中。由于陶瓷基片其介電常數(shù)高，利用陶瓷基片作為 介質(zhì)的天線體積較小，故GPS天線廣泛采用陶瓷基片設(shè)計(jì)。
但是，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的陶瓷基片GPS天線存在以下缺點(diǎn)而限制了其在工程中的 實(shí)用性和應(yīng)用范圍
1、 陶瓷基片GPS天線現(xiàn)有結(jié)構(gòu)限制了其尺寸的進(jìn)一步小型化；
2、 介質(zhì)厚度大、易碎、重量大；
3、 不耐高溫，加工成本偏高；
4、 由于介質(zhì)具有較高的介電常數(shù)，導(dǎo)致加工時(shí)天線的一致性不高，影 響批量生產(chǎn)成品率，提高了制造成本。
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種GPS天線，克服現(xiàn)有技術(shù) 陶瓷基片GPS天線存在的上述缺陷。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種GPS天線， 包括介質(zhì)層1，設(shè)置在該介質(zhì)層第一表面的天線地板5和設(shè)置在該介質(zhì)層第一 表面相對(duì)的第二表面的天線貼片和饋電點(diǎn)6，其特征在于，所述天線貼片包括 沿所述介質(zhì)層第二表面周邊環(huán)形布置的環(huán)形天線2和在該環(huán)形天線內(nèi)部并臨 近該環(huán)形天線一側(cè)間隔設(shè)置的耦合饋電貼片4，所述饋電點(diǎn)設(shè)置在該耦合饋電 貼片上；在所述環(huán)形天線臨近所述耦合饋電貼片部分中部設(shè)置一個(gè)T形槽3， 該T形槽的腳與該環(huán)形天線的內(nèi)邊緣連通，該T形槽的上橫邊與該環(huán)形天線 的內(nèi)邊緣平行。
在本實(shí)用新型所述的GPS天線中，所述介質(zhì)層為陶瓷介質(zhì)。 在本實(shí)用新型所述的GPS天線中，天線的外形尺寸為17mm x 17mm x 4mm。
在本實(shí)用新型所述的GPS天線中，所述介質(zhì)層為e r =2.65的低介電常數(shù) 介質(zhì)。
在本實(shí)用新型所述的GPS天線中，天線的外形尺寸為40mm x 40mm x lmnio
實(shí)施本實(shí)用新型的GPS天線，與現(xiàn)有技術(shù)比較，其有益效果是
1、天線結(jié)構(gòu)進(jìn)一步小型化。如采用陶瓷基片時(shí)，本實(shí)用新型的GPS天
線尺寸可做到17mm x 17mm x 4mm,與普通陶瓷基片GPS天線尺寸 25mm x 25mm x 4mm比較，其面積僅為普通陶瓷基片GPS天線的 46.2%;采用e r =2.65的低介電常數(shù)介質(zhì)時(shí)，本實(shí)用新型的GPS天線 尺寸可做到40mm x 40mm x lmm，與普通e r =2.65介質(zhì)GPS天線尺 寸58mm x 58mm x 1mm比較，其面積僅為普通e r =2.65介質(zhì)GPS 天線的47.6%;
2、 本實(shí)用新型的GPS天線采用低介電常數(shù)介質(zhì)后，溫度效應(yīng)好、不易 碎，解決了常用的GPS天線溫度效應(yīng)差，易碎等缺點(diǎn)；
3、 本實(shí)用新型的GPS天線采用低介電常數(shù)的普通印制板，在降低成本 和加工難度的同時(shí)，提高了天線批量加工的一致性；
4、 本實(shí)用新型的GPS天線解決了陶瓷基片GPS天線不易與電路板集成 的缺點(diǎn)，利用印制板技術(shù)，便于與GPS接收鏈路一體化設(shè)計(jì)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中
圖1是現(xiàn)有普通陶瓷GPS天線的主視圖。
圖2是現(xiàn)有普通陶瓷GPS天線的左視圖。
圖3是現(xiàn)有普通陶瓷GPS天線的底視圖。
圖4是本實(shí)用新型GPS天線的主視圖。
圖5是本實(shí)用新型GPS天線的仰視圖。
圖6是本實(shí)用新型GPS天線的立體圖。
圖7是本實(shí)用新型GPS天線頻帶內(nèi)的電壓駐波比測試曲線圖。 圖8是本實(shí)用新型GPS天線在1575MHz頻點(diǎn)的實(shí)測方向圖。
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如圖4、圖5、圖6所示，本實(shí)用新型GPS天線在介質(zhì)層1的下表面設(shè)置 天線地板5，在介質(zhì)層1的上表面設(shè)置沿介質(zhì)層1上表面周邊環(huán)形布置的環(huán)形 天線2，在環(huán)形天線2內(nèi)部臨近該環(huán)形天線2的一側(cè)并間隔設(shè)置耦合饋電貼片
4，饋電點(diǎn)6設(shè)置在耦合饋電貼片4上。耦合饋電貼片4與環(huán)形天線2的耦合 饋電結(jié)構(gòu)很好地解決了環(huán)天線帶來的阻抗失配問題。
為了實(shí)現(xiàn)天線的圓極化特性，在環(huán)形天線2臨近耦合饋電貼片4部分的中 部設(shè)置一個(gè)T形槽3，該T形槽3的腳與環(huán)形天線2的內(nèi)邊緣連通，T形槽3 的上橫邊與環(huán)形天線2的內(nèi)邊緣平行。
如圖7所示，本實(shí)用新型GPS天線電壓駐波比測試結(jié)果表明，天線在 1575MHz頻帶內(nèi)電壓駐波比均小于1.5。
如圖8所示，本實(shí)用新型GPS天線輻射方向圖測試結(jié)果表明，天線在頻 帶內(nèi)滿足了方向圖覆蓋要求。
本實(shí)用新型GPS天線的介質(zhì)層1可以采用陶瓷介質(zhì)或低介電常數(shù)的介質(zhì) 如e r =2.65的低介電常數(shù)介質(zhì)。當(dāng)采用陶瓷介質(zhì)時(shí)，本實(shí)用新型GPS天線的 外形尺寸可以做到17mm x 17mm x 4mm，面積僅為如圖1至圖3所示的現(xiàn)有 普通陶瓷基片GPS天線外形尺寸25mm x 25mm x 4mm的46.2%。當(dāng)采用e r = 2.65的低介電常數(shù)介質(zhì)時(shí)，本實(shí)用新型GPS天線的外形尺寸可以做到40mm x 40mm x 1mm,面積僅為現(xiàn)有普通2.65介質(zhì)GPS天線外形尺寸58mm x 58mm x lmm的47.6%。面積和體積的縮小時(shí)極顯著的。
采用低介電常數(shù)介質(zhì)后，消除了天線采用陶瓷介質(zhì)易碎、因陶瓷介質(zhì)介電 常數(shù)高諧振頻率對(duì)天線尺寸相對(duì)敏感所帶來的產(chǎn)品 一致性差等缺點(diǎn)，簡化了天 線加工工藝，提高了產(chǎn)品的一致性，大大降低了產(chǎn)品制造成本。
此外，本實(shí)用新型GPS天線可以利用印制板技術(shù)實(shí)現(xiàn)天線貼片的制造， 便于與GPS接收鏈路一體化設(shè)計(jì)，克服了陶瓷基片GPS天線不易與電路板集 成的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)難度小，集成度高，成本低，便于批量生產(chǎn)。
本實(shí)用新型GPS天線在保證其他電性能不變的前提下，減小了天線的體 積和重量，降低天線的加工難度和加工成本。
權(quán)利要求1、一種GPS天線，包括介質(zhì)層(1)，設(shè)置在該介質(zhì)層第一表面的天線地板(5)和設(shè)置在該介質(zhì)層第一表面相對(duì)的第二表面的天線貼片和饋電點(diǎn)(6)，其特征在于，所述天線貼片包括沿所述介質(zhì)層第二表面周邊環(huán)形布置的環(huán)形天線(2)和在該環(huán)形天線內(nèi)部并臨近該環(huán)形天線一側(cè)間隔設(shè)置的耦合饋電貼片(4)，所述饋電點(diǎn)設(shè)置在該耦合饋電貼片上；在所述環(huán)形天線臨近所述耦合饋電貼片部分中部設(shè)置一個(gè)T形槽(3)，該T形槽的腳與該環(huán)形天線的內(nèi)邊緣連通，該T形槽的上橫邊與該環(huán)形天線的內(nèi)邊緣平行。
2、 如權(quán)利要求1所述的GPS天線，其特征在于，所述介質(zhì)層為陶瓷介質(zhì)。
3、 如權(quán)利要求2所述的GPS天線，其特征在于，該天線的外形尺寸為 17mm x 17mm x 4mm。
4、 如權(quán)利要求1所述的GPS天線，其特征在于，所述介質(zhì)層為e r =2.65 的低介電常數(shù)介質(zhì)。
5、 如權(quán)利要求4所述的GPS天線，其特征在于，該天線的外形尺寸為 40mm x 40mm x lmm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種GPS天線，包括介質(zhì)層(1)，設(shè)置在介質(zhì)層第一表面的天線地板(5)和設(shè)置在介質(zhì)層第一表面相對(duì)的第二表面的天線貼片和饋電點(diǎn)(6)，天線貼片包括沿介質(zhì)層第二表面周邊環(huán)形布置的環(huán)形天線(2)和在環(huán)形天線內(nèi)部臨近環(huán)形天線一側(cè)間隔設(shè)置的耦合饋電貼片(4)，饋電點(diǎn)設(shè)置在耦合饋電貼片上，在環(huán)形天線臨近耦合饋電貼片部分中部設(shè)置T形槽(3)，T形槽的腳與環(huán)形天線的內(nèi)邊緣連通，T形槽的上橫邊與環(huán)形天線的內(nèi)邊緣平行。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了天線結(jié)構(gòu)進(jìn)一步小型化，克服了陶瓷介質(zhì)易碎、產(chǎn)品一致性不好、加工難度大，生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)，可以利用印制板技術(shù)，便于與GPS接收鏈路一體化設(shè)計(jì)，集成度高，成本低，便于批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK201188452SQ20072017143
公開日2009年1月28日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者候建平, 榕 郭 申請人:中興通訊股份有限公司