[發(fā)明專利]雙橢圓螺旋天線

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610141448.0
• 申請日: 2006-09-29
• 公開（公告）號: CN101154762A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 容啟寧;車文荃;符兵;吳澤海;劉沛兒;陳錦源
• 申請（專利權(quán)）人: 香港城市大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q9/04;H01Q21/30
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及螺旋天線，尤其是涉及雙橢圓螺旋天線。本發(fā)明適用于手持移動通信設(shè)備。

背景技術(shù)

軸向模螺旋天線，如圖1所示，是Kraus在1946年發(fā)明的一種圓極化天線，其在接收包含各種可能的極化形式的回波信號方面具有非常獨特的優(yōu)勢，可以大大地提高信號的接收強度，而且軸向模螺旋天線的相對頻帶寬度寬達30％左右，同時其對多徑傳播效應(yīng)的敏感度較低，另外，螺旋天線的結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，特別適合于移動通信和衛(wèi)星通信系統(tǒng)，并且已經(jīng)在衛(wèi)星通訊基站等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，具體的應(yīng)用國內(nèi)外已有大量文獻資料可供參考，如“Wave?Propagation?on?Helical?Antennas”，IEEE?Trans.on?AntennasPropagat.，Vol.20，No.5，September?1972，pp556-560：“Broadband?Quasi-TaperHelical?Antennas”，IEEE?Trans.on?Antennas?Propagat.，Vol.27，No.1，January1979，pp72-78；“Axial?Mode?Helical?Antennas”，IEEE?Trans.on?AntennasPropagat.，Vol.34，No.9，September?1986，pp1143-1148；“Design?andRealization?of?an?L-band?Helical?Antenna”，Proceedings?of?MTT-S，USA，2003，pp143-145。在提高螺旋天線的定向性方面，研究表明螺旋天線的增益取決于螺旋的圈數(shù)，通過增加螺旋天線的圈數(shù)可以提高增益，同時也可以通過在一個螺旋天線上同時采用兩個、三個或四個螺旋線圈來提高增益。

但是，現(xiàn)有的螺旋天線也存在多種缺陷：

第一，雖然螺旋天線的增益可以通過增加螺旋圈數(shù)提高，但是螺旋天線的體積會隨圈數(shù)增多而增大，當前手持移動通信設(shè)備正在向體積小巧高度集成的趨勢發(fā)展，圈數(shù)過多將影響天線在手持移動通信設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用；

第二，如圖2及圖3所示，在一個螺旋天線上采用多個螺旋線圈來提高增益的方法雖然可以提高增益，但是其饋電結(jié)構(gòu)卻相當復(fù)雜；

第三，由于常規(guī)的螺旋線圈通常為圓形，因此也會導(dǎo)致天線所占體積相對較大，特別是應(yīng)用于手持設(shè)備時，圓形天線難以與大部分手持移動通信設(shè)備的扁平結(jié)構(gòu)相吻合。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于上述缺陷，本發(fā)明目的在于提出一種雙橢圓螺旋天線，該天線在增益性能上較現(xiàn)有技術(shù)的螺旋天線有較大的改善，而且具有簡單的單饋電結(jié)構(gòu)，同時較之圓形螺旋天線體積大幅度縮小，因此可望在手持移動通信設(shè)備上獲得廣泛應(yīng)用。

針對本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種雙橢圓螺旋天線，包括主橢圓螺旋線圈、介質(zhì)基板、匹配電路和同軸SMA接頭，其中，該雙橢圓螺旋天線進一步包括寄生橢圓螺旋線圈，其中，該寄生橢圓螺旋線圈耦合連接在該主橢圓螺旋線圈上。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選技術(shù)構(gòu)思的雙橢圓螺旋天線，其中，該匹配電路包括與該同軸SMA接頭相接的50歐姆微帶線，與該主橢圓螺旋線圈的下端相接的雙橢圓螺旋天線輸入端口，以及50歐姆微帶線和雙橢圓螺旋天線輸入端口之間的中間匹配段。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選技術(shù)構(gòu)思的雙橢圓螺旋天線，其中主橢圓螺旋線圈和寄生橢圓螺旋線圈的長短軸比為1.3。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選技術(shù)構(gòu)思的雙橢圓螺旋天線，其中寄生橢圓螺旋線圈的上端與主橢圓螺旋線圈的上端平齊。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選技術(shù)構(gòu)思的雙橢圓螺旋天線，其中寄生橢圓螺旋線圈的下端耦合連接于主橢圓螺旋線圈的行波電流最小值處。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選技術(shù)構(gòu)思的雙橢圓螺旋天線，其中主橢圓螺旋線圈和寄生橢圓螺旋線圈長軸和短軸的軸線分別重合。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選技術(shù)構(gòu)思的雙橢圓螺旋天線，其中信號源通過同軸SMA接頭和匹配電路向橢圓螺旋線圈進行單饋電。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選技術(shù)構(gòu)思的雙橢圓螺旋天線，其中當線圈中心頻率為2.5GHz時，寄生橢圓螺旋線圈的下端耦合連接于主橢圓螺旋線圈自下端向上數(shù)的2至4圈。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選技術(shù)構(gòu)思的雙橢圓螺旋天線，其中當線圈中心頻率為2.5GHz時，寄生橢圓螺旋線圈耦合連接于主橢圓螺旋線圈自下端向上數(shù)的2.5圈。

本發(fā)明的優(yōu)點在于，該雙橢圓螺旋天線具有較高的增益，而且饋電結(jié)構(gòu)簡單，同時體積小巧，適合應(yīng)用于手持移動通信設(shè)備。

附圖說明