[實用新型]2.8GHz印刷四臂螺旋天線

有效

• 申請號: 201420777926.7
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN204216221U
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 李東明;王磊
• 申請（專利權）人: 南京長峰航天電子科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q23/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型涉及一種天線，特別是涉及一種2.8GHz印刷四臂螺旋天線。

背景技術

諧振式印刷四臂螺旋天線具有半球覆蓋的寬波束、優良的廣角圓極化、低廉的成本以及優良的阻抗匹配等特性，在全球衛星定位系統、INMARSAT系統等衛星通信系統、無人機及導彈等武器系統中，印刷四臂螺旋天線成為傳統貼片天線和交叉偶極子天線有力的替代品；螺旋天線結構的空間特征參量有三個：螺旋高度、螺距和直徑。傳統的繞線四臂螺旋天線通常由金屬絲纏繞而成，三個參量指標較難保證加工精度。與之相比，印刷四臂螺旋天線采用印制板加工工藝，加工精度極高，并且還具有重量輕、高維穩定性好的優點。

實用新型內容

為解決現有技術的不足，本實用新型的目的在于，提供一種2.8GHz印刷四臂螺旋天線，可具備低駐波比、寬波束寬度，并能使天線極化純度得到顯著提高。

本實用新型的技術方案為：一種2.8GHz印刷四臂螺旋天線，其特征是，包括移相饋電網絡、螺旋天線輻射單元和介質柱面，所述螺旋天線輻射單元印制在印制板基片上，所述印制板基片繞軸線卷成介質柱面，所述介質柱面的內部設有介質圓柱；所述移相饋電網絡設有四個端口，每個端口分別與螺旋天線輻射單元的每根臂相連接。

前述的2.8GHz印刷四臂螺旋天線，其特征是，所述介質柱面為柔性微波電介質薄膜。

前述的2.8GHz印刷四臂螺旋天線，其特征是，所述介質柱面的材質為聚四氟乙烯。

前述的2.8GHz印刷四臂螺旋天線，其特征是，所述介質圓柱上部的內部為空心結構。

本實用新型所達到的有益效果：

1）由于采用印刷電路工藝，因此其成品率更高，調試簡單、可靠性好；

2）極化純度更高，尤其適用于需收發隔離場合；

3）具有更加優良的半球覆蓋均勻圓極化波束；

4）新型的移相饋電網絡，具有結構緊湊、寬帶、駐波比低等優點。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型中天線印制板基片平面示意圖；

圖3為移相饋電網絡結構示意圖。

附圖標記列表：

1—帶狀線，2—印制板基片，3—移相饋電網絡基片，4—介質圓柱。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

如圖1所示，一種2.8GHz印刷四臂螺旋天線，包括移相饋電網絡、螺旋天線輻射單元和介質柱面，所述螺旋天線輻射單元的帶狀線1印制在印制板基片2上，所述印制板基片2繞軸線卷成介質柱面，所述介質柱面的內部設有介質圓柱4；所述移相饋電網絡設有四個端口，每個端口處的移相饋電網絡基片3分別與螺旋天線輻射單元的每根臂相連接。

圖2是螺旋天線輻射單元的平面展開結構，螺旋天線輻射單元的帶狀線1印制在印制板基片2上（本設計采用美國羅杰斯公司生產的RT5880基片，厚度0.127mm，是一種具有較高柔性的微波電介質薄膜），然后繞著一根軸線卷成柱形結構，在卷好的柱面結構里放置一個介質圓柱4，以防止四臂螺旋天線在受到意外外力作用的時候變形。

介質柱面采用聚四氟乙烯材料，其介電常數與天線基片相近，天線的性能指標更加穩定、可靠。介質圓柱4上部進行內部掏空處理，可大幅降低天線整體重量，尤其適合對重量有嚴苛要求的場合。

對于四臂螺旋天線的饋電，需要在四根印刷螺旋的饋入端，具有幅度相等相位正交的信號輸入。可有兩種方式實現90°相移，一種是通過采用饋電網絡來實現，主要是采用定向耦合器或者T型功率分配器；另外一種是采用自相移結構來實現，就是調長一根雙線螺旋以產生+45°的相移，調短另外一根雙線以產生-45°的相移。

由于自相移結構對于相位準確控制實現起來難度較大，本實用新型采用一種結構緊湊的饋電網絡，如圖3所示。其中，port0為天線的外部輸入口，端口1~端口4分別為四個螺旋臂提供等幅、相差依次為90°的平衡饋電。這種饋電網絡將port0輸入的能量在經過第一級功分器時按1：3分配，然后在經過第二級時按1：2分配，在經過第二級時按1：1等分，這樣從端口1~端口4得到等功率分配的饋電。

采用上述技術方案的2.8GHz四臂螺旋天線，具有小尺寸、低駐波比、寬波束覆蓋、優良的廣角圓極化的特點，同時其制造成本低，并且易于加工調試。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本實用新型的保護范圍。