[發明專利]一種緊湊型的圓極化全向天線

在審

• 申請號: 201911159311.1
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN111029737A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 俞江
• 申請（專利權）人: 深圳市鼎耀科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 彭家恩;彭愿潔

一種緊湊型的圓極化全向天線，其包括輻射基板和饋電基板；其中輻射基板具有環形的側壁，該側壁上形成有四條螺旋分布的輻射線，每條輻射線由側壁的底部曲折地延伸至頂部；其中饋電基板具有平整的板面，該板面上形成有放射式的饋電網絡，在饋電網絡的放射末端設有四個觸點；輻射基板固定在饋電基板的板面上，側壁上的各條輻射線與板面上的各個觸點一一對應連接。輻射基板側壁上的各條輻射線采用曲折前進的螺旋布線形式，可以有效地降低輻射基板的高度，使得天線整體趨于小型化，利于形成小尺寸的緊湊結構。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，具體涉及一種緊湊型圓極化全向天線。

背景技術

天線作為實現無線電應用的關鍵設備，隨著通信、廣播、雷達及定位燈無線電應用系統的發展而發展，近年來GPS以及北斗的普及使得其在車輛導航及個移動終端的上的應用越來越廣泛。在定位導航系統中，傳統使用的陸基無線電導航系統，因為其覆蓋的信號范圍有限、定位精度較低等問題，很難支持現代社會各種應用領域中的高精確度定位導航的要求，為此定位精度高、速度快的衛星導航系統便迅速發展起來。圓極化天線可以接收任意極化的電磁波，并對圓極化的反射波具有極化隔離的效果，因此它作為天線的一個重要研究方向在衛星導航、衛星通信等領域得到推廣。

圓極化全向天線是圓極化天線中比較特殊的一種，它既要求輻射圓極化電磁波，又要求天線的方向圖實現全向覆蓋。從設計原理來說主要有兩種方式，一種是采用多個圓極化天線在一個圓柱面上組陣的方式，通過合成的方向圖實現全向覆蓋；另一種是通過在全向天線單元周圍加入圓極化器的方式實現天線的圓極化輻射。這兩種方式一般來說所需要的天線尺寸都是較大的，較難實現天線小型化的要求。

在衛星導航中經常使用的四臂螺旋天線屬于圓極化全向天線的范疇，但其還存在尺寸大、不易共形的缺點。該類型的天線被認為是最理想的定位接收天線，但是較大的尺寸一直制約其在小型接收設備上的應用，采用介質加載后天線尺寸才能得以稍微減小，近年來逐漸應用在高端定位設備上。

此外，在一些特殊的應用情形中，比如依靠衛星導航的智能彈藥，其本身是高速旋轉物體，在此情況下要求能穩定的接收衛星信號，需要在彈藥的尖錐部加入圓極化全向天線。由于不能大幅改變彈藥的氣動外形，需要天線具有緊湊的外形和最小的重量，現有的圓極化全向天線還無法滿足這一要求。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是如何減小圓極化全向天線的結構尺寸，增強天線的適用領域。

為解決上述技術問題，本申請提供一種緊湊型的圓極化全向天線，其包括輻射基板和饋電基板；所述輻射基板具有環形的側壁，所述側壁上形成有四條螺旋分布的輻射線，每條所述輻射線由所述側壁的底部曲折地延伸至頂部；所述饋電基板具有平整的板面，所述板面上形成有放射式的饋電網絡，在所述饋電網絡的放射末端設有四個觸點；所述輻射基板固定在所述饋電基板的板面上，所述側壁上的各條所述輻射線與所述板面上的各個所述觸點一一對應連接。

各個所述觸點在所述板面上的分布位置與各條所述輻射線在所述側壁上底部的分布位置相對應。各條所述輻射線并行地螺旋分布在所述側壁上，相鄰的所述輻射線之間具有相等的間距。每條所述輻射線呈S型曲折地延伸至所述側壁的頂部，長度為無線信號在所述輻射基板中工作波長的四分之一。

所述輻射基板為中空圓柱體的結構，四條所述輻射線分布在所述中空圓柱體的外側面上，且以所述中空圓柱體的中心軸呈現中心對稱。所述中空圓柱體的外直徑為無線信號在所述輻射基板中工作波長的0.1倍，高度為無線信號在所述輻射基板中工作波長的0.08倍，厚度的范圍是0.1～0.3mm。

所述饋電網絡具有放射中心，在所述放射中心形成有統一的饋電端口。在所述饋電網絡上，所述放射中心與四個所述觸點之間分別形成有蜿蜒曲折的微帶線。

各條所述微帶線的長度和寬度均相等。所述輻射基板采用柔性線路板，所述饋電基板采用普通線路板，所述輻射線和所述微帶線均采用銅材料。