專利名稱：導(dǎo)航裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)航領(lǐng)域，尤其涉及一種GPS導(dǎo)航裝置。
背景技術(shù)：
隨著全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)技術(shù)的飛速進(jìn)步和應(yīng)用的普及，全球定位系統(tǒng)最主要的是為船舶，汽車，飛機(jī)等運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行定位導(dǎo)航。當(dāng)前，利用多基站網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法(Real-time Kinematic,RTK)技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)中和系統(tǒng)(Continuous Operational Reference System, C0RS)已經(jīng)成為城市 GPS 應(yīng)用的發(fā)展熱點(diǎn)之一。眾所周知，民用的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)工作頻率分別為1575. 42MHZ，且電磁波信號(hào)采用為圓形極化波，因此導(dǎo)航儀器上需要配備高效率的圓形極化波天線以保證接收導(dǎo)航衛(wèi)星電磁波信號(hào)。現(xiàn)有的導(dǎo)航儀器多數(shù)采用內(nèi)置式的微帶天線，微帶天線是在電介質(zhì)板上設(shè)置矩形或圓形輻射貼片，這種微帶天線帶寬窄且頻點(diǎn)低。雖然上述微帶天線適合大規(guī)模生產(chǎn)。但是，由于導(dǎo)航儀器得工作環(huán)境隨時(shí)隨地變化，地形環(huán)境比較復(fù)雜，經(jīng)常遇到災(zāi)地下商場(chǎng)、山坡地形、隧道、建筑群等封閉或半封閉場(chǎng)合，電磁波信號(hào)被屏蔽衰減，或者經(jīng)過(guò)繞射反射等各種損耗，導(dǎo)致導(dǎo)航儀器中微帶天線收發(fā)信號(hào)靈敏度降低；而且微帶天線在工作狀態(tài)下并不能將電信號(hào)完全轉(zhuǎn)化為向外輻射的電磁波信號(hào)，也存在能量的損耗，如電路板的介質(zhì)損耗，天線周圍電子元件的耦合輻射干擾等。傳統(tǒng)的天線設(shè)計(jì)方法是將天線的結(jié)構(gòu)或者天線的收發(fā)電路匹配做出了各種優(yōu)化，但是還是不能很好解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提高GPS導(dǎo)航裝置靈敏度低且工作效率低等問(wèn)題，于是提出一種設(shè)計(jì)出高靈敏度且高效率GPS導(dǎo)航裝置。一種導(dǎo)航裝置包括一 PCB板及與PCB板相連的天線，所述天線設(shè)置有公共地和饋電點(diǎn)，所述天線包括介質(zhì)基板、附著在介質(zhì)基板相對(duì)兩表面的第一金屬片及第二金屬片，圍繞第一金屬片設(shè)置有第一饋線、第二饋線，圍繞第二金屬片設(shè)置有第三饋線、第四饋線，所述第一饋線及第二饋線均通過(guò)耦合方式饋入所述第一金屬片，所述第三饋線及第四饋線均通過(guò)耦合方式饋入所述第二金屬片，所述第一金屬片上鏤空有非對(duì)稱的第一微槽結(jié)構(gòu)及第二微槽結(jié)構(gòu)以在第一金屬片上形成第一金屬走線，所述第二金屬片上鏤空有非對(duì)稱的第三微槽結(jié)構(gòu)及第四微槽結(jié)構(gòu)以在第二金屬片上形成第二金屬走線，所述第一饋線與第三饋線電連接，所述第二饋線與第四饋線電連接，所述天線預(yù)設(shè)有供電子元件嵌入的空間。進(jìn)一步地，所述空間設(shè)置在第一饋線、第二饋線、第一饋線與第一金屬片之間、第二饋線與第一金屬片之間及第一金屬片這五個(gè)位置的至少一個(gè)上。進(jìn)一步地，所述空間設(shè)置在第三饋線、第四饋線、第三饋線與第二金屬片之間、第四饋線與第二金屬片之間及第二金屬片這五個(gè)位置的至少一個(gè)上。進(jìn)一步地，所述空間設(shè)置在第一金屬片上的第一金屬走線上，或者所述空間設(shè)置在第一微槽結(jié)構(gòu)和/或第二微槽結(jié)構(gòu)上。進(jìn)一步地，所述空間設(shè)置在第二金屬片上的第二金屬走線上，或者所述空間設(shè)置在第三微槽結(jié)構(gòu)和/或第四微槽結(jié)構(gòu)上。進(jìn)一步地，所述電子元件為感性電子元件、容性電子元件或者電阻。進(jìn)一步地，所述空間為形成在所述天線上的焊盤。進(jìn)一步地，所述感性電子元件電感值的范圍在0_5uH之間。進(jìn)一步地，所述容性電子元件電容值的范圍在0_2pF之間。進(jìn)一步地,所述天線通過(guò)螺接方式PCB板相連。

通過(guò)在導(dǎo)航裝置增加上述天線，通過(guò)在天線上設(shè)置供電子元件嵌入的空間，可以通過(guò)改變嵌入的電子元件的性能對(duì)天線的收發(fā)電路匹配做出了各種優(yōu)化，設(shè)計(jì)出滿足適應(yīng)性及通用性的要求的天線。另外，介質(zhì)基板兩面均設(shè)置有金屬片，充分利用了天線的空間面積，在此環(huán)境下天線能在較低工作頻率下工作，滿足天線小型化、低工作頻率、寬帶多模的要求。為導(dǎo)航裝置上增設(shè)新業(yè)務(wù)提供了平臺(tái)。同時(shí)，上述天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得其收信號(hào)靈敏度進(jìn)一步增強(qiáng)，降低天線周圍電子元件的耦合輻射干擾等，確保了導(dǎo)航裝置接收到完整且準(zhǔn)確的電磁波信息。


圖I是本發(fā)明中一實(shí)施例的導(dǎo)航裝置的側(cè)面剖視簡(jiǎn)略圖；圖2為圖I所示天線第一實(shí)施例的立體圖；圖3是圖2所示天線的另一視角圖；圖4本發(fā)明的天線第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5本發(fā)明的天線第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6a為互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6b所示為互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6c所示為開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6d所示為雙開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6e所示為互補(bǔ)式彎折線結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7a為圖6a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)其幾何形狀衍生示意圖；圖7b為圖6a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)其擴(kuò)展衍生示意圖；圖8a為三個(gè)圖6a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的復(fù)合后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖Sb為兩個(gè)圖6a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)與圖6b所示為互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)的復(fù)合示意圖；圖9為四個(gè)圖6a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)組陣后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式超材料是由具有一定圖案形狀的人造金屬導(dǎo)電片按照特定方式排列于介質(zhì)基材上。人造金屬導(dǎo)電片不同的圖案形狀和排列方式使得超材料具有不同的介電常數(shù)和不同的磁導(dǎo)率從而使得超材料具有不同的電磁響應(yīng)。其中，當(dāng)該人造金屬導(dǎo)電片處于諧振頻段時(shí)，該人造金屬導(dǎo)電片將表現(xiàn)出高度的色散特性，所謂高度的色散特性是指該人造金屬導(dǎo)電片的阻抗、容感性、等效的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率隨著頻率會(huì)發(fā)生劇烈的變化。本發(fā)明利用上述原理，設(shè)計(jì)一種多模式工作的天線裝置。其將導(dǎo)電薄片附著于介質(zhì)基板上，然后將導(dǎo)電薄片鏤刻掉部分導(dǎo)電薄片以形成特定形狀。由于特定形狀導(dǎo)電薄片的高度色散特性使得天線具有豐富的輻射特性從而省去了阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)天線小型化和多模化工作模式。請(qǐng)參考圖1，所述導(dǎo)航裝置10包括一殼體99、設(shè)置于所述殼體99內(nèi)的PCB板98及與PCB板98相連的天線100。所述天線100基于上述超材料原理來(lái)設(shè)計(jì)的且通過(guò)螺接方式固定于PCB板98的一角。在其他實(shí)施方式中，天線100特定形狀的導(dǎo)電薄片也可直接印制于所述PCB板98上。 如圖2及圖3所示，所述天線100包括介質(zhì)基板I、附著在介質(zhì)基板I相對(duì)兩表面的第一金屬片4及第二金屬片7，圍繞第一金屬片4設(shè)置有第一饋線2、第二饋線3，圍繞第二金屬片7設(shè)置有第三饋線8、第四饋線9，所述第一饋線2及第二饋線3均通過(guò)耦合方式饋入所述第一金屬片4，所述第三饋線8及第四饋線9均通過(guò)耦合方式饋入所述第二金屬片7，所述第一金屬片4上鏤空有非對(duì)稱的第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42以在第一金屬片上形成第一金屬走線43，所述第二金屬片7上鏤空有非對(duì)稱的第三微槽結(jié)構(gòu)71及第四微槽結(jié)構(gòu)72以在第二金屬片上形成第二金屬走線73，所述第一饋線2與第三饋線8電連接，所述第二饋線3與第四饋線9電連接，所述天線100預(yù)設(shè)有供電子元件嵌入的空間6。在同一介質(zhì)基板的兩面都設(shè)置金屬片，等效于增加了天線物理長(zhǎng)度(實(shí)際長(zhǎng)度尺寸不增加)，這樣就可以在極小的空間內(nèi)設(shè)計(jì)出工作在極低工作頻率下的射頻天線。解決傳統(tǒng)天線在低頻工作時(shí)天線受控空間面積的物理局限。如圖2及3所示，所述第一饋線2與第三饋線8通過(guò)在介質(zhì)基板I上開(kāi)的金屬化通孔10電連接，所述第二饋線3與第四饋線9通過(guò)在介質(zhì)基板I上開(kāi)的金屬化通孔20電連接。圖2至圖5中，第一金屬片畫剖面線的部分為第一金屬走線，第一金屬片上的空白部分(鏤空的部分)表示第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42。另外，第一饋線與第二饋線也用剖面線表示。同樣的，第二金屬片畫剖面線的部分為第二金屬走線，第二金屬片上的空白部分(鏤空的部分)表示第三微槽結(jié)構(gòu)71及第四微槽結(jié)構(gòu)72。另外，第三饋線與第四饋線也用剖面線表示。圖2為天線的立體圖，圖3為其另一視角圖。綜合兩個(gè)圖可以看出，介質(zhì)基板的a表面及b表面上附著的結(jié)構(gòu)相同。即第一饋線、第二饋線、第一金屬片在b表面的投影分別與第三饋線、第四饋線、第二金屬片重合。當(dāng)然，這只是一個(gè)優(yōu)選的方案，a表面與b表面的結(jié)構(gòu)根據(jù)需要也可以不同。第一饋線2與第二饋線3均圍繞第一金屬片4設(shè)置以實(shí)現(xiàn)信號(hào)耦合。另外第一金屬片4與第一饋線2與第二饋線3可以接觸，也可以不接觸。當(dāng)?shù)谝唤饘倨?與第一饋線2接觸時(shí)，第一饋線2與第一金屬片4之間感性耦合；當(dāng)?shù)谝唤饘倨?與第一饋線2不接觸時(shí)，第一饋線2與金屬片4之間容性耦合。同樣，當(dāng)?shù)谝唤饘倨?與第二饋線3接觸時(shí)，第二饋線3與第一金屬片4之間感性耦合；當(dāng)?shù)谝唤饘倨?與第二饋線3不接觸時(shí)，第二饋線3與第一金屬片4之間容性耦合。第三饋線8與第四饋線9均圍繞第二金屬片7設(shè)置以實(shí)現(xiàn)信號(hào)耦合。另外第二金屬片7與第三饋線8、第四饋線9可以接觸，也可以不接觸。當(dāng)?shù)诙饘倨?與第三饋線8接觸時(shí)，第三饋線8與第二金屬片7之間感性耦合；當(dāng)?shù)诙饘倨?與第三饋線8不接觸時(shí)，第三饋線8與金屬片7之間容性耦合。同樣，當(dāng)?shù)诙饘倨?與第四饋線9接觸時(shí)，第三饋線8與二金屬片7之間感性耦合；當(dāng)二金屬片7與第四饋線9不接觸時(shí)，第四饋線9與第二金屬片7之間容性耦合。本發(fā)明中，所述介質(zhì)基板兩相對(duì)表面的第一金屬片與第二金屬片可以連接，也可以不連接。在第一金屬片與第二金屬片不連接的情況下，所述第一金屬片與第二金屬片之間通過(guò)容性耦合的方式饋電；此種情況下，通過(guò)改變介質(zhì)基板的厚度可以實(shí)現(xiàn)第一金屬片與第二金屬片的諧振。在第一金屬片與第二金屬片電連接的情況下(例如通過(guò)導(dǎo)線或金屬化通孔的形式連接)，所述第一金屬片與第二金屬片之間通過(guò)感性耦合的方式饋電。本發(fā)明中的所述第一微槽結(jié)構(gòu)41、第二微槽結(jié)構(gòu)42、第三微槽結(jié)構(gòu)71、第四微槽結(jié)構(gòu)72都可以是圖6a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)、圖6b所示的互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)、圖6c所示的開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)、圖6d所示的雙開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)、圖6e所示的互補(bǔ)式彎折線結(jié)構(gòu)中的一種或者是通過(guò)前面幾種結(jié)構(gòu)衍生、復(fù)合或組陣得到的微槽結(jié)構(gòu)。衍生分為兩種，一種 是幾何形狀衍生，另一種是擴(kuò)展衍生，此處的幾何形狀衍生是指功能類似、形狀不同的結(jié)構(gòu)衍生，例如由方框類結(jié)構(gòu)衍生到曲線類結(jié)構(gòu)、三角形類結(jié)構(gòu)及其它不同的多邊形類結(jié)構(gòu)；此處的擴(kuò)展衍生即在圖6a至圖6e的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)新的槽以形成新的微槽結(jié)構(gòu)；以圖6a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)為例，圖7a為其幾何形狀衍生示意圖，圖7b為其幾何形狀衍生示意圖。此處的復(fù)合是指，圖6a至圖6e的微槽結(jié)構(gòu)多個(gè)疊加形成一個(gè)新的微槽結(jié)構(gòu)，如圖8a所示，為三個(gè)圖6a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)合后的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖Sb所示，為兩個(gè)圖6a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)與圖6b所示為互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)共同復(fù)合后的結(jié)構(gòu)示意圖。此處的組陣是指由多個(gè)圖6a至圖6e所示的微槽結(jié)構(gòu)在同一金屬片上陣列形成一個(gè)整體的微槽結(jié)構(gòu)，如圖9所示，為多個(gè)如圖6a所示的互補(bǔ)式開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)組陣后的結(jié)構(gòu)示意圖。以下均以圖6c所示的開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)為例闡述本發(fā)明。我們知道，通過(guò)改變饋線的饋電位置可以得到不同極化方式的天線，因此，本發(fā)明中，通過(guò)改變第一饋線與第三饋線、第二饋線與第四饋線饋電位置的不同可以得到雙極化天線。因?yàn)樘炀€的極化方式有兩類一種是線極化，一種是圓極化，其中線極化分為水平極化和垂直極化；圓極化分為左旋圓極化和右旋圓極化。例如，第一饋線與第三饋線的饋電方式為左旋圓極化，第二饋線與第四饋線的饋電方式為垂直極化，每種極化方式根據(jù)不同的需要可以將上述極化方式進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的天線。例如，左旋圓極化與垂直極化中的一種極化方式只用于接收電磁波，另一種極化方式用于發(fā)射電磁波；左旋圓極化與垂直極化中的一種極化方式只用于接收電磁波，另一種極化方式用于發(fā)射和接收電磁波；左旋圓極化與垂直極化中的兩種極化方式均用于發(fā)射和接收電磁波，以上只是列舉了一些雙極化方式的組合實(shí)施方式。本發(fā)明中，所述空間6設(shè)置在第一饋線2、第二饋線3、第一饋線2與第一金屬片4之間、第二饋線3與第一金屬片4之間及第一金屬片4這五個(gè)位置的至少一個(gè)上。所述空間6還設(shè)置在第三饋線8、第四饋線9、第三饋線8與第二金屬片7之間、第四饋線9與第二金屬片7之間及第二金屬片7這五個(gè)位置的至少一個(gè)上。優(yōu)選，多個(gè)空間6在天線上的設(shè)置如圖I及圖2所示，即，在介質(zhì)基板的a面上，在第一饋線2、第二饋線3、第一饋線2與第一金屬片4之間、第二饋線3與第一金屬片4之間及第一金屬片4這五個(gè)位置上都設(shè)置供電子元件嵌入的空間6。其中，第一金屬片4上的空間包括設(shè)置在第一金屬走線43上的空間，以及設(shè)置在第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42上的空間6，并且設(shè)置在第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42上的空間6分別連接兩側(cè)的第一金屬走線43邊緣。同樣，在介質(zhì)基板的b面上，在第三饋線8、第四饋線9、第三饋線8與第四金屬片4之間、第四饋線9與第二金屬片7之間及第二金屬片7這五個(gè)位置上都設(shè)置供電子元件嵌入的空間。其中，第二金屬片7上的空間包括設(shè)置在第二金屬走線73上的空間，以及設(shè)置在第三微槽結(jié)構(gòu)71及第四微槽結(jié)構(gòu)72上的空間，并且設(shè)置在第三微槽結(jié)構(gòu)71及第四微槽結(jié)構(gòu)72上的空間6分別連接兩側(cè)的第二金屬走線73邊緣。本發(fā)明的天線100上空間的預(yù)留位置并不限于上述幾種形式，空間只要設(shè)置在雙極化天線上即可。例如，空間還可以設(shè)置在介質(zhì)基板上。本發(fā)明的所述電子元件為感性電子元件、容性電子元件或者電阻。在天線的預(yù)留空間中加入此類電子元件后，可以改善天線的各種性能。并且通過(guò)加入不同參數(shù)的電子元 件，可以實(shí)現(xiàn)天線性能參數(shù)的可調(diào)?？臻g中加入電子元件可以有以下幾種情形，由于介質(zhì)基板的b面與a面是相同的，故以下只以a面做說(shuō)明(I)在第一饋線、第二饋線的空間中加入感性電子元件，運(yùn)用公式f=l/(2ttD，可知電感值的大小和工作頻率的平方成反比，所以當(dāng)需要的工作頻率為較低工作頻率時(shí)，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)那度腚姼谢蚋行噪娮釉?shí)現(xiàn)。加入的感性電子元件的電感值范圍最好在0-5uH之間，因?yàn)?，若電感值太大交變信?hào)將會(huì)被感性電子元件消耗從而影響到天線的輻射效率。當(dāng)然也可能在第一饋線、第二饋線上的空間中加入電阻以改善天線的輻射電阻。當(dāng)然，第一饋線及第二饋線上也可以設(shè)置多個(gè)空間，其中部分空間嵌入電阻，部分空間嵌入感性電子元件，既實(shí)現(xiàn)了工作頻率的調(diào)節(jié)，又能改善天線的輻射電阻。當(dāng)然根據(jù)其它需要，也可以只在部分空間中加入電子元件，其它空間用導(dǎo)線短接。(2)在第一饋線2與第一金屬片4之間、第二饋線3與第一金屬片4之間的空間中嵌入容性電子元件。這里通過(guò)嵌入容性電子元件調(diào)節(jié)第一饋線2、第二饋線3與第一金屬片4之間的信號(hào)耦合，運(yùn)用公式f=l/ (2ttD，可知電容值的大小和工作頻率的平方成反比，所以當(dāng)需要的工作頻率為較低工作頻率時(shí)，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)那度肴菪噪娮釉?shí)現(xiàn)。加入的容性電子元件的電容值范圍通常在0-2pF之間，不過(guò)隨著天線工作頻率的變化嵌入的電容值也可能超出0-2pF的范圍。當(dāng)然，也可以在第一饋線2、第二饋線3與第一金屬片4之間預(yù)設(shè)多個(gè)空間，在未連接有電子元件的空間中，采用導(dǎo)線短接。(3)在第一金屬片的第一金屬走線43上的空間6中有嵌入感性電子元件和/或電阻。此處嵌入感性電子元件的目的是增加第一金屬片內(nèi)部諧振結(jié)構(gòu)的電感值，從而對(duì)天線的諧振頻率及工作帶寬起到調(diào)節(jié)的作用；此處嵌入電阻的目的是改善天線的輻射電阻。至于是嵌入感性電子元件還是電阻，則根據(jù)需要而定。另外在未嵌入電子元件的空間中，采用導(dǎo)線短接。(4)在第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42上預(yù)留的空間6中嵌入容性電子元件。嵌入容性電子元件可以改變第一金屬片的諧振性能，最終改善天線的Q值及諧振工作點(diǎn)。作為公知常識(shí)，我們知道，通頻帶BW與諧振頻率wO和品質(zhì)因數(shù)Q的關(guān)系為BW = wo/Q，此式表明，Q越大則通頻帶越窄，Q越小則通頻帶越寬。另有Q = wL/R = 1/wRC,其中,Q是品質(zhì)因素；W是電路諧振時(shí)的電源頻率；L是電感；R是串的電阻；(是電容，由Q = wL/R = I/wRC公式可知，Q和C呈反比，因此，可以通過(guò)加入容性電子元件來(lái)減小Q值，使通頻帶變寬。
本發(fā)明的天線在不加入任何元件之前可以是一樣的結(jié)構(gòu)，只是通過(guò)在不同位置加入不同的電子元件，以及電子元件的參數(shù)(電感值、電阻值、電容值)的不同，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同天線的性能參數(shù)，即實(shí)現(xiàn)了通用性，因此可以大幅降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的所述空間可以是焊盤，也可以是一個(gè)空缺。焊盤的結(jié)構(gòu)可以參見(jiàn)普通的電路板上的焊盤。當(dāng)然，其尺寸的設(shè)計(jì)根據(jù)不同的需要會(huì)有所不同。另外，本發(fā)明中，介質(zhì)基板可由陶瓷材料、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制成。優(yōu)選地，由高分子材料制成，具體地可以是FR-4、F4B等高分子材料。本發(fā)明中，第一金屬片及第二金屬片為銅片或銀片。優(yōu)選為銅片，價(jià)格低廉，導(dǎo)電性能好。
本發(fā)明中，第一饋線、第二饋線、第三饋線及第四饋線選用與第一金屬片及第二金屬片同樣的材料制成。優(yōu)選為銅。本發(fā)明中所說(shuō)的“非對(duì)稱的第一微槽結(jié)構(gòu)41與第二微槽結(jié)構(gòu)42”是指，第一微槽結(jié)構(gòu)41與第二微槽結(jié)構(gòu)42兩者不構(gòu)成軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)，即在a表面找不到一根對(duì)稱軸，使得第一微槽結(jié)構(gòu)41與第二微槽結(jié)構(gòu)42相對(duì)該對(duì)稱軸對(duì)稱設(shè)置。同理，本發(fā)明中所說(shuō)的“非對(duì)稱的第三微槽結(jié)構(gòu)41與第四微槽結(jié)構(gòu)42”是指，第三微槽結(jié)構(gòu)71與第四微槽結(jié)構(gòu)72兩者不構(gòu)成軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)，即在b表面找不到一根對(duì)稱軸，使得第三微槽結(jié)構(gòu)71與第四微槽結(jié)構(gòu)72相對(duì)該對(duì)稱軸對(duì)稱設(shè)置。本發(fā)明中，第一微槽結(jié)構(gòu)41與第二微槽結(jié)構(gòu)42結(jié)構(gòu)非對(duì)稱，第三微槽結(jié)構(gòu)71與第四微槽結(jié)構(gòu)72結(jié)構(gòu)非對(duì)稱，因此兩個(gè)位置上的電容與電感會(huì)有所不同，從而產(chǎn)生至少兩個(gè)不同的諧振點(diǎn)，而且諧振點(diǎn)不易抵消，有利于實(shí)現(xiàn)天線豐富的多?；?。本發(fā)明的第一微槽結(jié)構(gòu)41與第二微槽結(jié)構(gòu)42的結(jié)構(gòu)形式可以一樣，也可以不一 樣。并且第一微槽結(jié)構(gòu)41與第二微槽結(jié)構(gòu)42的非對(duì)稱程度可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)。同理，本發(fā)明的第三微槽結(jié)構(gòu)71與第四微槽結(jié)構(gòu)72的結(jié)構(gòu)形式可以一樣，也可以不一樣。并且第三微槽結(jié)構(gòu)71與第四微槽結(jié)構(gòu)72的非對(duì)稱程度可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)。從而實(shí)現(xiàn)豐富的可調(diào)節(jié)的多模諧振。并且本發(fā)明根據(jù)需要，在同一片金屬片上還可以設(shè)置更多的微槽結(jié)構(gòu)，以使得所述的天線具有三個(gè)以上的不同的諧振頻率。具體的，本發(fā)明中的非對(duì)稱情形可以有以下幾個(gè)實(shí)施例。圖2所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是其另一視角圖。在本實(shí)施例中，如圖2所示，處于介質(zhì)基板a表面的第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42其均為開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)，第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42不相通，但是其尺寸的不同導(dǎo)致二者結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱；同樣，如圖3所不,處于介質(zhì)基板b表面的第三微槽結(jié)構(gòu)71及第四微槽結(jié)構(gòu)72其均為開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)，但是其尺寸的不同導(dǎo)致二者結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱；使得天線具有至少兩個(gè)以上的諧振頻率。另外，本實(shí)施例中，介質(zhì)基板a表面上的第一金屬片4、第一饋線2、第二饋線3、第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42在b表面的投影分別與第二金屬片7、第三饋線8、第四饋線9、第三微槽結(jié)構(gòu)71及第四微槽結(jié)構(gòu)72重合，這樣做的好處是簡(jiǎn)化工藝。圖4所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。由于介質(zhì)基板b表面的結(jié)構(gòu)與a表面的結(jié)構(gòu)相同，故此圖只表示了 a面的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，處于介質(zhì)基板a表面的第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42其均為開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)，且具有相同的尺寸，第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42不相通，但是由于第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42 二者位置上的設(shè)置導(dǎo)致二者結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱。圖5所不為本發(fā)明第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意圖。由于介質(zhì)基板b表面的結(jié)構(gòu)與a表面的結(jié)構(gòu)相同，故此圖只表示了 a面的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，處于介質(zhì)基板a表面的第一微槽結(jié)構(gòu)41為互補(bǔ)式螺旋線結(jié)構(gòu)，第二微槽結(jié)構(gòu)42為開(kāi)口螺旋環(huán)結(jié)構(gòu)，第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42不相通，很明顯，第一微槽結(jié)構(gòu)41及第二微槽結(jié)構(gòu)42非對(duì)稱。另外，在上述三個(gè)實(shí)施例中，第一微槽結(jié)構(gòu)及第二微槽結(jié)構(gòu)還可以通過(guò)在第一金屬片上鏤空一條新的槽來(lái)實(shí)現(xiàn)第一微槽結(jié)構(gòu)及第二微槽結(jié)構(gòu)的連通，同樣第三微槽結(jié)構(gòu)及第四微槽結(jié)構(gòu)也可以通過(guò)在第二金屬片上鏤空一條新的槽來(lái)實(shí)現(xiàn)第三微槽結(jié)構(gòu)及第四微 槽結(jié)構(gòu)的連通。連通后第一微槽結(jié)構(gòu)及第二微槽結(jié)構(gòu)仍然為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，第三微槽結(jié)構(gòu)與第四微槽結(jié)構(gòu)也為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因此，對(duì)本發(fā)明的效果不會(huì)有太大的影響，同樣可以使得天線具有至少兩個(gè)以上的諧振頻率。本發(fā)明中，關(guān)于天線的加工制造，只要滿足本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理，可以采用各種制造方式。最普通的方法是使用各類印刷電路板(PCB)的制造方法，當(dāng)然，金屬化的通孔，雙面覆銅的PCB制造也能滿足本發(fā)明的加工要求。除此加工方式，還可以根據(jù)實(shí)際的需要引入其它加工手段，比如RFID (RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識(shí)別技術(shù)，俗稱電子標(biāo)簽)中所使用的導(dǎo)電銀漿油墨加工方式、各類可形變器件的柔性PCB加工、鐵片天線的加工方式以及鐵片與PCB組合的加工方式。其中，鐵片與PCB組合加工方式是指利用PCB的精確加工來(lái)完成天線微槽結(jié)構(gòu)的加工，用鐵片來(lái)完成其它輔助部分。另外，還可以通過(guò)蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法來(lái)加工。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)航裝置，其包括一 PCB板及與PCB板相連的天線，所述天線上設(shè)置有公共地和饋電點(diǎn)，其特征在于，所述天線包括介質(zhì)基板、附著在介質(zhì)基板相對(duì)兩表面的第一金屬片及第二金屬片，圍繞第一金屬片設(shè)置有第一饋線、第二饋線，圍繞第二金屬片設(shè)置有第三饋線、第四饋線，所述第一饋線及第二饋線均通過(guò)耦合方式饋入所述第一金屬片，所述第三饋線及第四饋線均通過(guò)耦合方式饋入所述第二金屬片，所述第一金屬片上鏤空有非對(duì)稱的第一微槽結(jié)構(gòu)及第二微槽結(jié)構(gòu)以在第一金屬片上形成第一金屬走線，所述第二金屬片上鏤空有非對(duì)稱的第三微槽結(jié)構(gòu)及第四微槽結(jié)構(gòu)以在第二金屬片上形成第二金屬走線，所述第一饋線與第三饋線電連接，所述第二饋線與第四饋線電連接，所述天線預(yù)設(shè)有供電子元件嵌入的空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述空間設(shè)置在第一饋線、第二饋線、第一饋線與第一金屬片之間、第二饋線與第一金屬片之間及第一金屬片這五個(gè)位置的至少一個(gè)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述空間設(shè)置在第三饋線、第四饋線、第三饋線與第二金屬片之間、第四饋線與第二金屬片之間及第二金屬片這五個(gè)位置的 至少一個(gè)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述空間設(shè)置在第一金屬片上的第一金屬走線上，或者所述空間設(shè)置在第一微槽結(jié)構(gòu)和/或第二微槽結(jié)構(gòu)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述空間設(shè)置在第二金屬片上的第二金屬走線上，或者所述空間設(shè)置在第三微槽結(jié)構(gòu)和/或第四微槽結(jié)構(gòu)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述電子元件為感性電子元件、容性電子元件或者電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述空間為形成在所述天線上的焊盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述感性電子元件電感值的范圍在0-5uH之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述容性電子元件電容值的范圍在0_2pF之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述天線通過(guò)螺接方式PCB板相連。
全文摘要
一種導(dǎo)航裝置包括一天線，天線包括介質(zhì)基板、附著在介質(zhì)基板上的第一金屬片及第二金屬片，圍繞第一金屬片設(shè)置有第一饋線、第二饋線，圍繞第二金屬片設(shè)置有第三饋線、第四饋線，所述第一金屬片上鏤空有非對(duì)稱的第一微槽結(jié)構(gòu)及第二微槽結(jié)構(gòu)以在第一金屬片上形成第一金屬走線，所述第二金屬片上鏤空有非對(duì)稱的第三微槽結(jié)構(gòu)及第四微槽結(jié)構(gòu)以在第二金屬片上形成第二金屬走線，所述第一饋線與第三饋線電連接，所述第二饋線與第四饋線電連接，所述天線預(yù)設(shè)有供電子元件嵌入的空間。通過(guò)在天線上設(shè)置供電子元件嵌入的空間，可以通過(guò)改變嵌入的電子元件的性能對(duì)天線的收發(fā)電路匹配做出了各種優(yōu)化，設(shè)計(jì)出滿足適應(yīng)性及通用性的要求的天線。
文檔編號(hào)G01S19/36GK102798872SQ201110144860
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者劉若鵬, 徐冠雄, 楊松濤 申請(qǐng)人:深圳光啟高等理工研究院, 深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司