[發明專利]L波段小型化螺旋天線

有效

• 申請號: 201110266528.X
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN103000997A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 鐘玲玲;李永翔
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團第三研究院第八三五七研究所
• 主分類號: H01Q7/00
• 分類號: H01Q7/00;H01Q1/48;H01Q1/36;H01Q1/14
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于天線技術領域，具體涉及一種L波段小型化螺旋天線。

背景技術

目前實際應用的螺旋天線，一般多采用平板接地面、淺杯接地面或者錐形接地面，這些天線類型雖然結構簡單、電氣性能穩定，但由于受到天線接地面形式的限制，使得天線裝配時，必須設有較大的接地面，導致螺旋天線尺寸過大，這不但增加了天線的空氣阻力，也容易發生物理損壞；而且這些類型的天線螺旋直徑多為λ₀/π(λ₀為中心頻率所對應的波長)，螺旋本身的直徑較大，天線獨立使用或者作為反射面天線饋源使用時需要較大的空間，此外，其安裝在無人機等非金屬載體表面更會影響載體的氣動特性。

發明內容

本發明需要解決螺旋天線尺寸過大的技術問題。

本發明的技術方案如下所述：

L波段小型化螺旋天線，包括螺旋組件和同軸電纜，螺旋組件為金屬制成的螺旋結構，同軸電纜包括同軸電纜內芯和同軸電纜外皮；其還包括圓環組件和介質棒；其中，圓環組件為金屬材質，介質棒表面設有與螺旋組件尺寸相匹配的紋路，使螺旋組件恰好能嵌入介質棒表面；介質棒的一端面直徑略小于介質棒其他部分直徑，所述圓環組件恰好套在該端面上，同軸電纜內芯與螺旋組件靠近圓環組件的一端相連，同軸電纜外皮與圓環組件相連。

作為優選方案，所述螺旋組件為由橫截面為方形的金屬導線或中空金屬管制成的螺旋形結構，材料為銅；所述圓環組件為一個由橫截面為方形的金屬導線或中空金屬管制成的圓環，材料為銅；所述介質棒為高介電常數介質棒，介電常數范圍為9～20，材料為氧化銅。

作為進一步的優選方案，所述介質棒為高介電常數介質棒，介電常數范圍為9.6，材料為99％氧化銅，介質棒長度為258mm，直徑為39mm。

本發明的有益效果為：

(1)采用圓環組件取代現有大型接地面，顯著縮減天線空間體積；

(2)天線表面設有螺旋組件，使得天線能夠發射和接收圓極化電磁波，且帶寬較寬，滿足天線在L頻段的極化及帶寬要求；

(3)螺旋組件內部設有高介電常數的介質棒，天線尺寸隨著介質棒介電常數的增大而減小，進一步縮減了天線的尺寸；

(4)本發明的天線結構靈活、安裝方便，避免了物理損壞發生幾率，減小了對于天線載體安全性的影響；

(5)本發明的天線能夠安裝在非金屬載體表面或者完全嵌入載體內部，保持了載體良好的氣動特性；

(6)本發明的天線的輻射場為典型定向輻射，可以作為反射面天線的饋源使用，體積小巧，饋電簡單。

附圖說明

圖1是本發明的L波段小型化螺旋天線示意圖；

圖2是本發明的L波段小型化螺旋天線的螺旋組件及圓環組件示意圖；

圖3是本發明的L波段小型化螺旋天線的介質棒示意圖；

圖4是圖1的饋電端口局部放大圖；

圖5是本發明的L波段小型化螺旋天線的駐波比；

圖6是本發明的L波段小型化螺旋天線的軸線所在平面方向圖；

圖7是本發明的L波段小型化螺旋天線的軸線所在平面軸比；

圖8是本發明的L波段小型化螺旋天線獨立使用的示意圖；

圖9是本發明的L波段小型化螺旋天線在無人機上可安裝部位示意圖；

圖10是本發明的L波段小型化螺旋天線安裝在無人機機翼外部示意圖；

圖11是本發明的L波段小型化螺旋天線安裝在無人機機翼內部示意圖；

圖12是本發明的L波段小型化螺旋天線作為拋物面饋源示意圖。

圖中：1-螺旋組件，2-圓環組件，3-介質棒，4-同軸電纜，41-同軸電纜外皮，42-同軸電纜內芯，5-介質托板，6-介質棍，7-第一介質螺釘，8-第二介質螺釘，9-無人機，91-無人機機頭，92-.無人機機翼，10-第三介質螺釘，11-第四介質螺釘，12-第五介質螺釘，13-第六介質螺釘，14-金屬拋物面。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的L波段小型化螺旋天線進行詳細說明。

實施例1