[發(fā)明專利]一種新自移相四臂螺旋天線

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510954337.0
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN106898863A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王章春;薛玉磊;賀林峰;王兵
• 申請（專利權(quán)）人: 北京旋極星達(dá)技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q3/30;H01Q9/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)天線，移動(dòng)通信天線，特別應(yīng)用于導(dǎo)航定位領(lǐng)域中要求寬波束、多頻的天線系統(tǒng)中的一種新自移相四臂螺旋天線。

背景技術(shù)

天線是所有無線通信系統(tǒng)不可或缺的部分，承擔(dān)著將發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號轉(zhuǎn)化成電磁波的形式以向空間傳播，或?qū)⒆杂煽臻g中的電磁信號轉(zhuǎn)化成高頻信號以供接收機(jī)接收，從而實(shí)現(xiàn)無線通信的空間信號交換過程。隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，硬件研發(fā)條件的不斷進(jìn)步，為了更好地實(shí)現(xiàn)無線信號的傳輸，對天線的性能上也提出了更高的要求，在當(dāng)今無線通信設(shè)備廣泛應(yīng)用的大環(huán)境下，天線的重要性更是與日俱增，各種天線技術(shù)的研究和更高的技術(shù)指標(biāo)的要求使得天線技術(shù)迎來了又一個(gè)發(fā)展的重大機(jī)遇。

其中，螺旋天線是具有良好指向性的圓極化天線，隨著天線系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對天線的輻射方向要求越來越寬，螺旋天線由單臂螺旋逐漸演變?yōu)殡p臂螺旋及目前常見的四臂螺旋。

四臂螺旋天線要求四條輻射臂的電流幅度相等按需要的相位順序進(jìn)行饋電。目前，常采用的方法有：在天線頂部的每一條臂上并聯(lián)一個(gè)分布式電容(或電感)的電纜芯線，分別給每條臂饋電，以產(chǎn)生相移而保證四臂的相位順序，此方法需增加有源器件，產(chǎn)品的準(zhǔn)確性依賴于電容(或電感)的可靠性，穩(wěn)定性較差；或者采用長、短振子呈容性和感性的特性，即兩個(gè)雙臂螺旋的長度有一定差別，其中一個(gè)比諧振時(shí)的長度稍長，產(chǎn)生一個(gè)相對于諧振時(shí)有-45°相移的輸入阻抗，另一個(gè)比諧振時(shí)的稍短，產(chǎn)生一個(gè)相對于諧振時(shí)有+45°相移的輸入阻抗，這樣，兩個(gè)雙臂螺旋就實(shí)現(xiàn)了相位差90°。雖然如上兩種方法可以實(shí)現(xiàn)所需要的相位順序，但相對結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且損耗較大，并且需要在天線高度較高的情況下，才能實(shí)現(xiàn)。此外，現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)GNSS移相螺旋天線均為移相網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)式自移相組合來實(shí)現(xiàn)0度、90度、180度、270度等相位改變，體積較大且精度較低，實(shí)現(xiàn)難度大、成本高。另一方面，常規(guī)GNSS螺旋天線的振子臂是采用印刷式微帶螺旋式或fpc軟板粘貼式，前者加工成本高，難度大，后者精度太差。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新自移相四臂螺旋天線，該新自 移相四臂螺旋天線在四臂螺旋臂末端增加一段彎折臂及并聯(lián)臂，其中兩個(gè)臂共同連接于同軸的內(nèi)導(dǎo)體，另外兩個(gè)臂連接于同軸的外導(dǎo)體，連接同軸相同處的兩臂交替形成相差90度，在兩個(gè)大臂之間利用同軸實(shí)現(xiàn)180度相差，即最后實(shí)現(xiàn)四臂相位為0度、90度、180度、270度。此設(shè)計(jì)降低了天線圓極化的實(shí)現(xiàn)難度，同時(shí)簡化了天線的結(jié)構(gòu)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：

一種新自移相四臂螺旋天線，包括同軸線中心部件1、塑料絕緣支撐柱2和螺旋臂3，其中塑料絕緣支撐柱2主體為圓柱形部件，同軸線中心部件1從塑料絕緣支撐柱2中部貫穿并凸出于塑料絕緣支撐柱2上端，同軸線中心部件1位于塑料絕緣支撐柱2上端的突出部位周緣設(shè)置有兩個(gè)槽縫，同軸線中心部件1底端周緣設(shè)置有一個(gè)槽縫；螺旋臂3包括第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4，其中第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的上部以同軸線中心部件1為中心均勻輻射設(shè)置于塑料絕緣支撐柱2的上端面，上部彎折后以螺旋形式均勻固定在塑料絕緣支撐柱2的圓柱側(cè)面上，在第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的下側(cè)末端分別設(shè)置有第一串并聯(lián)臂4.1、第二串并聯(lián)臂4.2、第三串并聯(lián)臂4.3、第四串并聯(lián)臂4.4，第一串并聯(lián)臂4.1、第二串并聯(lián)臂4.2、第三串并聯(lián)臂4.3、第四串并聯(lián)臂4.4均包括螺旋臂3末端彎折形成的彎折臂和并聯(lián)臂，第一螺旋臂3.1、第三螺旋臂3.3共同連接于同軸的內(nèi)導(dǎo)體，第二螺旋臂3.2、第四螺旋臂3.4共同連接于同軸的外導(dǎo)體，連接同軸相同處的兩螺旋臂交替形成相差90度，在兩個(gè)大臂之間利用同軸實(shí)現(xiàn)180度相差。

進(jìn)一步地，塑料絕緣支撐柱2底端設(shè)置有外凸的凸出圓臺。

進(jìn)一步地，在第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的末端與所述凸出圓臺之間設(shè)置有間隙。

進(jìn)一步地，在第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的末端固定加載有并聯(lián)電容和串聯(lián)電感，或單獨(dú)加載有單串聯(lián)電感。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下特點(diǎn)：

1.在結(jié)構(gòu)上，采用增加一段彎折臂及并聯(lián)臂實(shí)現(xiàn)自移相，使天線制作簡單。

2.在功能上，提高了天線寬頻帶移相精度。

附圖說明