[發(fā)明專利]一種新型四臂螺旋天線

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811315067.9
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109586009A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 朱瑞龍;曹誕;張文
• 申請（專利權）人: 西安矩陣無線科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q1/12
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發(fā)明涉及一種新型四臂螺旋天線，該天線包括長螺旋臂、短螺旋臂、饋電巴倫、支撐結構、接地板和射頻連接器組成。其中，長螺旋臂、短螺旋臂與饋電巴倫外導體焊接固定，每個螺旋臂繞制1.5圈；支撐結構用螺釘與饋電巴倫外導體固定，用于保證螺旋線線形；饋電巴倫外導體與射頻連接器外導體均用螺釘與接地板固定；射頻連接器內(nèi)導體與饋電巴倫內(nèi)導體固定。整個天線結構新穎、牢靠，不依附任何微波介質，具有良好的抗沖擊、抗振動、抗熱應力能力，具有較強的環(huán)境適應性。同時，與其他形式的寬波束天線相比，具有更高的低仰角增益。該發(fā)明天線是一款真正實現(xiàn)寬波束、高增益的四臂螺旋天線。

技術領域

本發(fā)明涉及天線技術領域，特別是對寬波束、高增益天線技術領域。

背景技術

四臂螺旋天線是一種常見的圓極化天線。如專利“一種功分相移饋電網(wǎng)絡的介質加載四臂螺旋天線”(申請?zhí)枺篊N200910193566.X)，專利“一種新自移相四臂螺旋天線”(申請?zhí)枺篊N201510954337.0)，專利“一種四臂螺旋天線”(申請?zhí)枺篊N201610528289.3)，以及專利“一種寬帶寬波束圓極化四臂螺旋天線”(申請?zhí)枺篊N201420142478.3)。這類天線輻射主體為柔性印刷電路板，力熱學性能差且工程實現(xiàn)難度大，不能滿足復雜使用環(huán)境要求。

為提升天線對復雜環(huán)境的適應性，螺旋天線采用金屬線繞制成型。如專利“星載多導航系統(tǒng)八臂螺旋天線”(申請?zhí)枺篊N201711326077.8)，以及專利“一種星載四縫隙饋電的四臂螺旋天線”(申請?zhí)枺篊N201711163621.1)。此類螺旋天線均采用每條螺旋臂繞制0.5圈的形式，波束寬度有限，不能滿足半球面空域內(nèi)的高增益要求；在饋電結構的外導體側壁，依次相隔90度，縱向開槽，長度分別為λ/8，λ/4，3λ/8，3λ/8，開槽將導致饋電結構外導體容易被螺旋線拉變形，尤其在沖擊和振動使用環(huán)境下，容易造成天線電性能失效。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術問題

為了解決現(xiàn)有四臂螺旋天線無法滿足寬波束覆蓋特性，不具備抗沖擊、正弦、隨機等振動能力的缺陷，本發(fā)明提出一種新型四臂螺旋天線。

技術方案

一種新型四臂螺旋天線，其特征在于包括長螺旋臂、短螺旋臂、饋電巴倫、支撐結構、底板和射頻連接器；所述長螺旋臂為一組等螺距等直徑1.5圈金屬螺旋線結構，上下兩端焊接在饋電巴倫的外導體上；所述短螺旋臂為一組等螺距等直徑1.5圈金屬螺旋線結構，上下兩端焊接在饋電巴倫的外導體上；所述饋電巴倫為管狀金屬外導體和柱狀金屬內(nèi)導體組成的同軸線結構，饋電巴倫通過底部法蘭和螺釘與底板固定，在饋電巴倫的外導體側壁，依次相隔180度，縱向開槽，長度均為λ/10；所述支撐結構通過螺釘固定在所述饋電巴倫中部，用于保證螺旋線線形；所述底板為圓形金屬板，通過螺釘連接饋電巴倫底部法蘭，支撐整個天線結構；所述射頻連接器外導體與底板用螺紋連接，內(nèi)導體與饋電巴倫內(nèi)導體固定。

所述的支撐結構由兩片介質板拼接而成，每片介質板包含兩段外徑不一樣的圓周，外徑較大的輪廓與長臂螺旋相切；外徑較小的輪廓與短臂螺旋相切；在長臂螺旋、短臂螺旋分別與支撐結構相切處，采用涂抹有環(huán)氧樹脂膠的玻璃絲，對支撐結構與螺旋線進行纏繞縫制，待固化后實現(xiàn)對長臂螺旋和短臂螺旋的固定，用于保證螺旋線線形。

有益效果

本發(fā)明提出的一種新型四臂螺旋天線，有效提高了天線在半球面角域內(nèi)的增益，結構簡單、易于安裝，能夠抗沖擊、正弦、隨機等振動，具有較好的結構穩(wěn)定性和環(huán)境適應性。同時，與其他形式的寬波束天線相比，具有更高的低仰角增益。該發(fā)明天線是一款真正實現(xiàn)寬波束、高增益的四臂螺旋天線。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的天線整體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的天線支撐結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的輻射方向圖示意圖；