[實(shí)用新型]一種雙頻段高增益的四臂螺旋天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720112721.0
• 申請(qǐng)日: 2017-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN206506019U
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉磊;汪小鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州仁千電氣科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/36
• 分類號(hào): H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q5/307
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 陳衛(wèi),禹小明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及四臂螺旋天線，特別涉及一種雙頻段高增益的四臂螺旋天線。

背景技術(shù)

天線隨著科技的發(fā)展占據(jù)著越來越重要的地位。它作為實(shí)現(xiàn)無線電應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備，隨著航天、氣象、雷達(dá)及定位等無線電應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展而實(shí)現(xiàn)著重要作用。隨著中國北斗衛(wèi)星的發(fā)射，天線在我們的生活和工作中也得到了廣泛的應(yīng)用，目前的四臂螺旋天線只能做到近似圓極化，需要通過增加其它部件增強(qiáng)其圓極化。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在解決上述問題，而提供一種具有完全圓極化特性的雙頻段高增益的四臂螺旋天線。

為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種雙頻段高增益的四臂螺旋天線，包括同軸線，所述同軸線上部套設(shè)套筒巴倫，還設(shè)有圍繞同軸線旋轉(zhuǎn)設(shè)置的螺旋臂，所述螺旋臂包括第一螺旋臂、第二螺旋臂、第三螺旋臂和第四螺旋臂，所述第一螺旋臂和第二螺旋臂上端連接同軸線的外導(dǎo)體接地，所述第三螺旋臂和第四螺旋臂上端連接同軸線的內(nèi)芯饋電。

將套筒巴倫只設(shè)置于同軸線的上段，套筒巴倫通過同軸線饋電，保證只在上方饋電，減少天線之間的相互影響。通過第一螺旋臂和第二螺旋臂連接同軸線的外導(dǎo)體接地，通過第三螺旋臂和第四螺旋臂上端連接同軸線的內(nèi)芯饋電，可使電流在同軸線內(nèi)外導(dǎo)體有相同的振幅和相反的相位，所以第一螺旋臂與第三螺旋臂可準(zhǔn)確產(chǎn)生180度相位差，結(jié)合螺旋臂結(jié)構(gòu)的自相移特性，第一螺旋臂和第四螺旋臂、第二螺旋臂和第三螺旋臂之間又可產(chǎn)生90度的相位差，故每兩個(gè)相鄰的螺旋臂之間均會(huì)準(zhǔn)確地產(chǎn)生90度的相移，從而實(shí)現(xiàn)了天線的完全圓極化。

優(yōu)選的，所述第一螺旋臂、第二螺旋臂、第三螺旋臂和第四螺旋臂分別為四分之一波長的奇數(shù)倍。且四臂螺旋天線的頂端為開路設(shè)置，因此,電流可以限制在巴倫邊緣,這樣就形成開路的平衡-不平衡變換結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不僅達(dá)到了一種平衡的饋電,而且提高了環(huán)境的適應(yīng)性。

優(yōu)選的，所述套筒巴倫和同軸線設(shè)置于介質(zhì)柱體的中心軸，所述螺旋臂貼附于介質(zhì)柱體的表面。介質(zhì)柱體用于固定套筒巴倫、同軸線和螺旋臂，同時(shí)不影響天線性能。

優(yōu)選的，所述螺旋臂的下端貼附介質(zhì)柱體懸空設(shè)置。

優(yōu)選的，所述第一螺旋臂和第三螺旋臂的長度均短于第二螺旋臂和第四螺旋臂的長度。第一螺旋臂和第三螺旋臂對(duì)應(yīng)下行頻段，第二螺旋臂和第四螺旋臂對(duì)應(yīng)上行頻段，將第一螺旋臂和第三螺旋臂的長度設(shè)置為短于第二螺旋臂和第四螺旋臂的長度，實(shí)現(xiàn)雙頻段功能。

優(yōu)選的，所述第一螺旋臂和第三螺旋臂的長度短于B3頻點(diǎn)的諧振長度，從而產(chǎn)生感性輸入阻抗，通過調(diào)節(jié)其長度使之產(chǎn)生一個(gè)+45度的相位偏移，所述第二螺旋臂和第四螺旋臂的長度長于B3頻點(diǎn)的諧振長度，從而產(chǎn)生容性輸入阻抗，通過調(diào)節(jié)其長度使之產(chǎn)生一個(gè)-45度的相位偏移，這樣天線的兩個(gè)臂之間就會(huì)產(chǎn)生90度的相位差，形成圓極化。通過天線本身具有這種自相移結(jié)構(gòu)特性使得天線具有圓極化特性，由于天線不需要添加其它的移相結(jié)構(gòu)，可以大大減小天線的尺寸，較容易的實(shí)現(xiàn)了天線的小型化。

所述同軸線底部連接SMA接頭。通過SMA接頭與外部的移動(dòng)終端等設(shè)備相連接，進(jìn)行發(fā)射和接收信號(hào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型提供一種雙頻段高增益的四臂螺旋天線，分別通過同軸線的外導(dǎo)體和內(nèi)芯進(jìn)行接地和饋電形成開路的頂部設(shè)計(jì)，并通過只在上段設(shè)置套筒巴倫，套筒巴倫通過同軸線的內(nèi)芯饋電，實(shí)現(xiàn)了平衡饋電，提高了環(huán)境的適用性，同時(shí)結(jié)合四臂螺旋天線的自相移特性、頂部開路、套筒巴倫頂部饋電、以及螺旋臂長度調(diào)節(jié)等結(jié)構(gòu)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)四臂螺旋天線的完全圓極化。同時(shí)對(duì)螺旋臂的長短設(shè)置使得天線工作在雙頻段，具有高增益的性能，實(shí)現(xiàn)收發(fā)一體的功能。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的雙頻段高增益的四臂螺旋天線結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的雙頻段高增益的四臂螺旋天線頂部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的雙頻段高增益的四臂螺旋天線回波損耗圖。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的雙頻段高增益的四臂螺旋上行頻段的二維方向圖。

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的雙頻段高增益的四臂螺旋下行頻段的二維方向圖。

其中，1為同軸線，11為同軸線的外導(dǎo)體，12為同軸線的內(nèi)芯，2為套筒巴倫，3為第一螺旋臂，4為第二螺旋臂，5為第三螺旋臂，6為第四螺旋臂。

具體實(shí)施方式

下列實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步解釋和補(bǔ)充，對(duì)本實(shí)用新型不構(gòu)成任何限制。