[實用新型]低剖面超寬帶定向平面螺旋天線

有效

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• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN203707321U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 崔景波;賀獻武;徐風清
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十六研究所
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q19/10
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 馬東偉

技術領域

本實用新型涉及一種低剖面超寬帶定向平面螺旋天線，屬于天線技術領域。

背景技術

天線廣泛適用于機載、星載、車載等各種平臺系統(tǒng)上，其作為系統(tǒng)的前端，對系統(tǒng)的性能起著至關重要的作用。天線的性能甚至直接影響到系統(tǒng)的功能。隨著電子對抗技術的發(fā)展，天線對抗的工作頻率越來越高，工作頻帶越來越寬。傳統(tǒng)的天線由于帶寬和尺寸的限制，往往不能滿足要求，這時就需要安裝多幅天線以滿足系統(tǒng)使用要求。然而，安裝多幅天線會使得系統(tǒng)更加復雜，因此降低了系統(tǒng)的可靠性，同時也增加了系統(tǒng)的重量、體積和成本。此外，由于天線數(shù)量的增加，會從一定程度上增加系統(tǒng)的RCS，更容易被敵方的雷達等設備偵察到。

鑒于上述原因，有必要發(fā)明一種新型的天線克服上述現(xiàn)有技術中的缺陷。

發(fā)明內容

本實用新型的目的在于，提供一種低剖面超寬帶定向平面螺旋天線，以在減小天線體積的同時，具有優(yōu)異的性能。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種定向平面螺旋天線，所述定向平面螺旋天線包括：平面螺旋天線，為形成于印制板上互補的雙螺旋線結構；金屬反射腔，所述金屬反射腔與所述印制板固定連接；切比雪夫變換器，包括，同軸線、射頻連接器；所述同軸線包括外導體和芯線，所述同軸線的底部與射頻連接器電氣連接，所述外導體和芯線頂部分別與所述雙螺旋線的起點連接；所述射頻連接器通過緊固件與金屬反射腔電氣連接。

進一步地，所述平面螺旋天線的剖面高度為所述定向平面螺旋天線中心頻率波長的15%。

進一步地，所述同軸線的外導體為銅管，外導體底部至頂端按切比雪夫曲線切割，外導體頂端尺寸與同軸線芯線尺寸一致，形成平行的雙線結構。

進一步地，所述同軸線與射頻連接器的連接方式包括焊接或旋接；射頻連接器為SMA型。

進一步地，所述雙螺旋線中每一個的起點通過一個焊盤與所述印制板固定連接；切比雪夫變換器頂端的芯線和外導體分別與兩個焊盤電氣連接。

進一步地，所述反射腔直徑不超過所述定向平面螺旋天線最低工作頻率波長的40%。

進一步地，切比雪夫變換器的長度不超過所述定向平面螺旋天線最低工作頻率波長的25%。

本實用新型采用加金屬反射腔的平面螺旋天線構成。平面螺旋天線由蝕刻在印制板上的螺旋線組成，通過切比雪夫變換器進行饋電及匹配，平面螺旋天線和切比雪夫變換器均固定安裝在金屬反射腔上。

所述螺旋線一般取阿基米德曲線形式或對數(shù)螺旋曲線形式(其他形式亦可)，螺旋線起始位置做有焊盤，螺旋線圈數(shù)一般取15～25圈。

所述切比雪夫變換器長度不超過最低工作頻率波長的25%，具有阻抗變換的作用，同時完成同軸不平衡結構到螺旋線平衡結構的轉換，其射頻連接器一般取SMA型，也可根據(jù)需要采用其他形式。

所述金屬反射腔一般為圓柱形，其深度不超過中心頻率波長的15%，其直徑不超過最低工作頻率波長的40%，反射腔底部中心位置局部加長以適應切比雪夫變換器的安裝。

本實用新型的低剖面超寬帶定向平面螺旋天線由于采用了以上技術，使其與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和特點：天線剖面較低，僅有中心頻率波長的15%，遠小于傳統(tǒng)的平面螺旋天線25%波長的剖面；天線工作頻帶寬（2GHz～12GHz），帶寬達到了6：1，遠大于傳統(tǒng)的平面螺旋天線2：1帶寬；天線的性能好，駐波比小于2，軸比小于3dB，平均增益5dBic。

附圖說明

圖1是低剖面超寬帶定向平面螺旋天線的結構圖

圖2是低剖面超寬帶定向平面螺旋天線的剖視圖

圖3是低剖面超寬帶定向平面螺旋天線的印制板示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本低剖面超寬帶定向平面螺旋天線的結構特征。

如圖1所示，本實用新型將平面螺旋天線1安裝在金屬反射腔3上。參見圖2，金屬反射腔3中安裝有切比雪夫變換器2，所述平面螺旋天線1通過切比雪夫變換器2進行饋電。

平面螺旋天線1包括螺旋線12，螺旋線12可以為任何形式的螺旋曲線。本實施方式中所述平面螺旋天線優(yōu)選為阿基米德曲線形式或對數(shù)螺旋曲線形式。更為優(yōu)選地，所述平面螺旋天線1包括兩條螺旋線，所述兩條螺旋線的起始位置不同，任一螺旋線12自身的寬度與所述兩條螺旋線之間縫隙的寬度相等，構成互補結構。進一步地，所述螺旋線12圈數(shù)為15～25圈。所述平面螺旋天線1的剖面高度優(yōu)選為所述天線中心頻率波長的15%。