[實用新型]一種應用于北斗二代導航終端的寬波束螺旋天線

有效

• 申請號: 201720886536.7
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN207116704U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 鄭柳;唐書雅;文麗
• 申請（專利權）人: 綿陽北星電子科技有限責任公司
• 主分類號: H01Q7/00
• 分類號: H01Q7/00;H01Q1/36;H01Q1/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及天線技術，特別是一種應用于北斗二代導航終端的寬波束螺旋天線，以及應用于車載、船載、水利、測控以及軍事等相關領域。

背景技術

北斗二代導航終端一般采用右旋圓極化信號，現有的用于北斗通信的天線是微帶貼片天線和圓柱螺旋天線。然而微帶貼片天線的增益較低，而圓柱螺旋天線由于波瓣寬度較窄也不能滿足要求，因此本專利的目的就是為了解決波束太窄的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種應用于北斗二代導航終端的寬波束螺旋天線，此天線具有非頻變天線的特征，較高的低仰角增益，帶寬較寬。本天線包括介質支撐體(1)、螺旋輻射體(2)、螺旋天線臂(3)、接地板(4)、天線接口(5)以及絕緣頂蓋(6)。螺旋輻射體(2)由四根為一組的螺旋天線臂(3)構成，并且螺旋天線臂(3)均勻的分布在螺旋輻射體(2)表面上，螺旋輻射體(2)圍繞在介質支撐體(1)上，接地板(4)連接于介質支撐體(1)的下端，絕緣頂蓋(6)連接于螺旋輻射體(2)的上端。所述支撐體(1)為圓錐體，所述四根為一組的螺旋天線臂(3)沿法線旋轉90度纏繞于所述支撐體(1)上，所述螺旋天線臂(3)與所述天線接口(5)電氣連接。所述四根為一組的螺旋天線臂(3)構成螺旋輻射體(2)的分別與所述介質支撐體(1)和所述接地板(4)連接，所述螺旋輻射體(2)由四組結構相同的螺旋臂單元按同一方向螺旋攀升90度組成。所述的寬波束螺旋天線，可以解決在不增加天線體積的同時拓寬天線的帶寬，提高增益帶寬，以及提高天線的低仰角增益。具有結構簡單，成本低等特點。

首先對旋轉角度合理設計，調整自旋角度以獲得精確的非頻變天線性能，然后對螺旋輻射體材料進行優化，采用了特殊復合材料將螺旋天線臂以一定角度嵌于介質支撐體上。同時通過外形的改變，將傳統的平面天線改為圓錐形，獲得頻率隨定點上的斜切面直徑改變而改變的性能。

因此，在改變外形和增加特殊材料的情況，能使其具有非頻變天線的特征，較高的低仰角增益，較寬的帶寬范圍。同時，通過合理設置螺旋角度，能滿足各種微波頻段的技術要求。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：

1.本實用新型中的螺旋天線在整個帶寬內的電壓駐波比小于1.2，其它參數包括獨立性，導向性，天線軸比均恒定。

2.本實用新型中的螺旋天線在整個帶寬內的波束寬度能達到220度，具有寬波束且不受外部干擾而變化的特點。

3.本實用新型具有加工簡單、性能可靠、體積小、生產成本低、環境適應性好的特點，能應用于軍民用北斗二代導航終端，及其他微波通訊相關領域。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視圖。

圖中標記：介質支撐體(1)，螺旋輻射體(2)，螺旋天線臂(3)，接地板(4)，天線接口(5)，絕緣頂蓋(6)。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施案例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施案例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，本天線包括介質支撐體(1)、螺旋輻射體(2)、螺旋天線臂(3)、接地板(4)、天線接口(5)以及絕緣頂蓋(6)。螺旋輻射體(2)由四根為一組的螺旋天線臂(3)構成，并且螺旋天線臂(3)均勻的分布在螺旋輻射體(2)表面上，螺旋輻射體(2)圍繞在介質支撐體(1)上，接地板(4)連接于介質支撐體(1)的下端，絕緣頂蓋(6)連接于螺旋輻射體(2)的上端。所述支撐體(1)為圓錐體，所述四根為一組的螺旋天線臂(3)沿法線旋轉90度纏繞于所述支撐體(1)上，所述螺旋天線臂(3)與所述天線接口(5)電氣連接。

下面通過一個具體實施案例進一步闡述介質支撐體(1)、螺旋輻射體(2)、螺旋天線臂(3)、接地板(4)、天線接口(5)、絕緣頂蓋(6)之間的關系。本實用新型中的介質支撐體(1)結構按照底面空心圓錐半徑35mm，底面與上切面高60mm，上切面半徑為15mm，在高精度數控銑床上銑出安裝板及對應的安裝位置，在介質支撐體(1)表面噴涂特殊絕緣材料，四根為一組的螺旋天線臂(3)線寬為2mm均勻等分右旋90度由下至上嵌入噴涂有特殊絕緣材料的介質支撐體(1)表面，螺旋天線臂(3)起始端四個角分別穿過接地板(4)后焊接于天線接口(5)，螺旋天線臂(3)終端與絕緣頂蓋(6)進行焊接。

經理論和實踐驗證，按上述關系選取參數可確保制作的寬波束螺旋天線具有非頻變天線的特征，能夠滿足較高的低仰角增益，較寬的帶寬要求。

應當理解的是，本實用新型的應用不限于上述具體實施案例，對本領域的技術人員來講，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。