[發(fā)明專利]應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航終端的寬帶小型化天線及其工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911032945.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110690561B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金長(zhǎng);馬中剛;馬勝;高平;廖寶全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)思極神往位置服務(wù)（北京）有限公司;國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/36
• 分類號(hào): H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q5/30;H01Q1/28
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 陳方淮;蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航終端的寬帶小型化天線及其工作方法，包括底部介質(zhì)板，底部介質(zhì)板上方設(shè)置有四塊結(jié)構(gòu)相同并圍合成矩形的側(cè)介質(zhì)板；側(cè)介質(zhì)板的其中一個(gè)上頂角具有斜向下延伸的被耦合的直線輻射臂，側(cè)介質(zhì)板的另一個(gè)上頂角具有沿水平向中間延伸后再斜向下延伸的被耦合的拐形輻射臂，相鄰兩側(cè)介質(zhì)板之間同一頂角處的拐形輻射臂和長(zhǎng)輻射臂連為一體形成被耦合的彎折輻射臂；側(cè)介質(zhì)板上還設(shè)置有為與直線輻射臂斜下側(cè)并與直線輻射臂平行的耦合輻射臂，耦合輻射臂和直線輻射臂之間留有耦合縫隙。該天線采用耦合形式的輻射臂，有利于調(diào)整天線的阻抗匹配，提高天線的帶寬，能量耦合縮短了電長(zhǎng)度，有利于天線的小型化，縮小天線的整體體積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航終端的寬帶小型化天線及其工作方法，無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

四臂螺旋天線通過(guò)四根螺旋臂組成，每根螺旋臂長(zhǎng)度為M?（頂端開(kāi)路時(shí)，M為奇數(shù)；頂端短路時(shí)，M為偶數(shù)），輸入信號(hào)通過(guò)饋電網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)捷椛浔凵希侂姸穗娏飨嗟龋辔粌蓛上嗖?0°。現(xiàn)有的四臂螺旋技術(shù)方案主要有兩個(gè)：其一，采用自相移式的雙螺旋結(jié)構(gòu)加巴倫饋電，優(yōu)點(diǎn)是不許需要饋電網(wǎng)絡(luò)、可靠性高，缺點(diǎn)是會(huì)導(dǎo)致天線的阻抗帶寬和軸比帶寬過(guò)窄?，從而影響天線的輻射性能且難以應(yīng)用于寬帶系統(tǒng)；其二，相同的四臂長(zhǎng)度加依次90°相差的等幅饋電，優(yōu)點(diǎn)是相位控制容易、帶寬較寬，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，此外多折疊的輻射臂降低了系統(tǒng)的接收可靠性，復(fù)雜的饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也不利于集成在小型化的螺旋天線內(nèi)部。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種體積小，有利于調(diào)整天線的阻抗匹配，提高天線的帶寬的應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航終端的寬帶小型化天線及其工作方法。

本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航終端的寬帶小型化天線，包括底部介質(zhì)板，所述底部介質(zhì)板的四周邊緣部上方設(shè)置有四塊結(jié)構(gòu)相同并圍合成正方形的側(cè)介質(zhì)板；所述側(cè)介質(zhì)板的其中一個(gè)上頂角具有斜向下延伸的被耦合的直線輻射臂，側(cè)介質(zhì)板的另一個(gè)上頂角具有沿水平向中間延伸后再斜向下延伸的被耦合的拐形輻射臂，相鄰兩側(cè)介質(zhì)板之間同一頂角處的拐形輻射臂和長(zhǎng)輻射臂連為一體形成被耦合的彎折輻射臂；所述側(cè)介質(zhì)板上還設(shè)置有位于直線輻射臂斜下側(cè)并與直線輻射臂平行的耦合輻射臂，所述耦合輻射臂和直線輻射臂之間留有耦合縫隙。

進(jìn)一步的，所述拐形輻射臂的拐角為銳角，拐形輻射臂下端延伸至側(cè)介質(zhì)板的側(cè)邊沿；所述直線輻射臂與其上端頂角所對(duì)應(yīng)的對(duì)角線相平行。

進(jìn)一步的，所述耦合輻射臂下端具有形成Y形結(jié)構(gòu)并延伸至側(cè)介質(zhì)板下邊沿的兩個(gè)支腳，所述底板介質(zhì)板每側(cè)邊沿均設(shè)置有對(duì)應(yīng)側(cè)側(cè)介質(zhì)板上耦合輻射臂的兩個(gè)支腳銜接的輸入端口。

進(jìn)一步的，所述底部介質(zhì)板采用介電常數(shù)為4.4，正切損耗為0.02的FR4介質(zhì)板，所述側(cè)介質(zhì)板采用介電常數(shù)為3.3，正切損耗為0.002的rogers4533介質(zhì)板。

進(jìn)一步的，所述彎折輻射臂和彎折輻射臂的線寬均為1mm，彎折輻射臂的線長(zhǎng)為35.5mm，耦合輻射臂的線長(zhǎng)為14.8mm，耦合縫隙的寬度為0.2mm。

本發(fā)明另一技術(shù)方案：一種如上所述應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航終端的寬帶小型化天線的工作方法，能量由耦合輻射臂通過(guò)耦合縫隙耦合到彎折輻射臂上，采用電橋?qū)崿F(xiàn)圓極化相位差，使得帶寬進(jìn)一步增大，能量耦合減小電長(zhǎng)度使輻射臂的長(zhǎng)度縮短。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航終端的寬帶小型化天線采用耦合形式的輻射臂，耦合輻射臂與傳統(tǒng)的長(zhǎng)度為M輻射臂相比，更有利于調(diào)整天線的阻抗匹配，提高天線的帶寬，而且能量耦合縮短了電長(zhǎng)度，有利于天線的小型化，縮小天線的整體體積。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將通過(guò)具體實(shí)施例和相關(guān)附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例正視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例側(cè)面展開(kāi)圖；