[發(fā)明專利]小型化雙頻衛(wèi)星通信手持終端天線及其使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710959483.1
• 申請(qǐng)日: 2017-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107611590A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊華煒;賴澤恒;余之喜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建福大北斗通信科技有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/36
• 分類號(hào): H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q5/10;H01Q5/321
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊,林捷

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信天線領(lǐng)域，特別涉及一種小型化雙頻衛(wèi)星通信手持終端天線及其使用方法。

背景技術(shù)：

四臂螺旋天線具有優(yōu)良的圓極化特性和寬波束特性，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信領(lǐng)域中。隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)于天線產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，尤其對(duì)小型化、寬頻帶的手持終端天線的需求更加迫切。

目前傳統(tǒng)的雙頻四臂螺旋天線包括采用兩個(gè)單頻四臂螺旋上下堆疊或里外嵌套的方式，這種設(shè)計(jì)方式具有體積大、帶寬窄的特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)天線的小型化、寬頻帶，技術(shù)工作者從多方面進(jìn)行研究，授權(quán)公告號(hào)為CN204760536U的專利“小型化移動(dòng)衛(wèi)星通信手持終端天線”提供了一種方案，采用激光鐳雕工藝在空心柱外表面構(gòu)建四長(zhǎng)四短螺旋臂，構(gòu)成雙四臂螺旋天線實(shí)現(xiàn)雙頻性能，天線空心柱高度95mm，外徑13mm。對(duì)于尺寸有限的手持終端設(shè)備來(lái)說(shuō)，該天線高度仍然比較高；再者，該天線在制作工藝和裝配方面也較為繁瑣。

申請(qǐng)公布號(hào)為CN104058472A的專利“一種雙頻四臂螺旋天線及其應(yīng)用的手持機(jī)終端”提供了一種方案，天線主體由四組結(jié)構(gòu)相同的螺旋臂單元按同一方向螺旋組成，每組螺旋臂單元采用兩條對(duì)稱漸變式臂寬的螺旋臂交叉螺旋組合而成，解決了在不增加天線體積的前提下拓寬天線的帶寬，但并未實(shí)現(xiàn)小型化。

所以，有必要提供一種新的雙頻四臂螺旋天線技術(shù)，在保證帶寬和增益的前提下，實(shí)現(xiàn)小型化。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的即在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出了一種小型化雙頻衛(wèi)星通信手持終端天線及其使用方法，用于解決現(xiàn)有衛(wèi)星通信手持終端天線結(jié)構(gòu)尺寸大、工作帶寬窄的問(wèn)題，可用于移動(dòng)衛(wèi)星雙頻收發(fā)通信。

本發(fā)明小型化雙頻衛(wèi)星通信手持終端天線，包括底座、饋電網(wǎng)絡(luò)和螺旋天線主體，所述螺旋天線主體分別與所述饋電網(wǎng)絡(luò)和所述底座連接，其特征在于：所述螺旋天線主體包括柔性FPC板和印制在柔性FPC板上的四組螺旋臂單元，四組螺旋臂單元按同一方向螺旋，所述螺旋臂單元包括一根長(zhǎng)臂和一根短臂，所述長(zhǎng)臂和短臂上至少一個(gè)串接有以增加臂的等效長(zhǎng)度的電感。

進(jìn)一步的，上述螺旋天線主體的四組螺旋臂單元結(jié)構(gòu)相同且相互等間距排列。

進(jìn)一步的，上述螺旋天線主體的四組螺旋臂單元圍繞中心軸均勻分布。

進(jìn)一步的，上述長(zhǎng)臂對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星通信發(fā)射頻段，所述短臂對(duì)應(yīng)于衛(wèi)星通信接收頻段；所述長(zhǎng)臂與短臂之間通過(guò)一段金屬微帶線連接，所述長(zhǎng)臂與饋電網(wǎng)絡(luò)連接，短臂與金屬地連接。

進(jìn)一步的，上述短臂與長(zhǎng)臂螺旋線的設(shè)計(jì)方式經(jīng)由以下任意方式之一組合而成：

所述短臂臂寬呈漸變形式，所述長(zhǎng)臂臂寬呈均勻形式；

所述短臂臂寬呈漸變形式，所述長(zhǎng)臂臂寬呈漸變形式；

所述短臂臂寬呈均勻形式，所述長(zhǎng)臂臂寬呈均勻形式；

所述短臂臂寬呈均勻形式，所述長(zhǎng)臂臂寬呈漸變形式。

進(jìn)一步的，上述饋電網(wǎng)絡(luò)為圓極化饋電網(wǎng)絡(luò)，其由一個(gè)4相位電橋構(gòu)成，電橋各端口相位差為0°、90°、180°和270°。

進(jìn)一步的，上述饋電網(wǎng)絡(luò)由3組威爾金森功分器組成，各端口相位差分別為0°、90°、180°和270°。

進(jìn)一步的，上述饋電網(wǎng)絡(luò)由3個(gè) 3dB電橋構(gòu)成，各端口相位差分別為0°、90°、180°和270°。

進(jìn)一步的，上述四組螺旋臂單元的饋電點(diǎn)與饋電網(wǎng)絡(luò)四輸出端口一一對(duì)應(yīng)連接，饋電網(wǎng)絡(luò)輸入端口與射頻接頭相連；所述螺旋天線主體外圍設(shè)有天線罩以用于收納所述螺旋天線主體，并與所述底座匹配固定接觸。

本發(fā)明小型化雙頻衛(wèi)星通信手持終端天線的使用方法，其特征在于：其中小型化雙頻衛(wèi)星通信手持終端天線，包括底座、饋電網(wǎng)絡(luò)和螺旋天線主體，所述螺旋天線主體分別與所述饋電網(wǎng)絡(luò)和所述底座連接，所述螺旋天線主體包括柔性FPC板和印制在柔性FPC板上的四組螺旋臂單元，四組螺旋臂單元按同一方向螺旋，所述螺旋臂單元包括一根長(zhǎng)臂和一根短臂，所述長(zhǎng)臂和短臂上至少一個(gè)串接有以增加臂的等效長(zhǎng)度的電感；所述長(zhǎng)臂諧振于低頻，短臂諧振于高頻，以實(shí)現(xiàn)雙頻工作，滿足移動(dòng)衛(wèi)星通信收、發(fā)共用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種小型化雙頻衛(wèi)星通信手持終端天線具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明中所述長(zhǎng)臂上任意位置串接加載一個(gè)電感，用以增加長(zhǎng)臂的等效長(zhǎng)度；或者和，短臂上任意位置串接加載一個(gè)電感，用以增加短臂的等效長(zhǎng)度。在保證天線性能的前提下減少了天線的高度，與現(xiàn)有移動(dòng)衛(wèi)星通信手持終端天線相比，有效地減小了結(jié)構(gòu)尺寸，提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。