CN104009297A - 一种宽带卫星通信接收终端天线 - Google Patents

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葛俊祥
于雯雯
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Abstract

本发明公开了一种宽带卫星通信接收终端天线，包括塑料锥台、同轴线内导体、同轴线外导体、第一金属导线、第二金属导线和N型接头；同轴线外导体设置在塑料锥台内，同轴线外导体顶部还设有两个相对于同轴线外导体轴对称的长度为波长的1/4的缝隙；第一金属导线、第二金属导线均缠绕在塑料锥台外表面上；第一金属导线的一端与同轴线外导体的顶部连接，第二金属导线的一端经过同轴线外导体的顶部并与同轴线内导体的顶部连接，第一金属导线的另一端、第二金属导线的另一端均与同轴线外导体相连；N型接头与同轴线外导体的底部连接。本发明天线结构展宽了天线的阻抗带宽；结构简单、易于制造且安装更方便，具有非常重要的实用价值。

Description

一种宽带卫星通信接收终端天线
技术领域
本发明涉及无线通信信号接收设备技术领域，特别是一种宽带卫星通信接收终端天线。
背景技术
随着现代无线通信事业的发展，卫星通信系统在人类生活中起着越来越重要的作用。通信卫星天线的发展，经历了从简单天线（标准圆或椭圆波束）、赋形无线（多馈源波束赋形和反射器赋形）到为支持个人移动通信而研制的多波束成形大天线。天线作为无线电系统的终端设备，由于接收各种不同频段卫星通信的需要，天线工作频宽已成为卫星通信天线的一个重要指标。另外，鉴于卫星通信终端小型化的需要，通常天线几何尺寸较小，对于小尺寸的一般螺旋天线而言，天线的工作带宽较窄，难以满足多卫星通信系统的宽频段要求。
如何解决现有技术的不足已成为现有无线通信信号接收设备技术领域的一大难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为克服现有技术的不足而提供一种宽带卫星通信接收终端天线，本发明由馈电端将螺旋半径渐变的天线结构，展宽了天线的阻抗带宽；结构简单、易于制造且成本低。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
根据本发明提出的一种宽带卫星通信接收终端天线，包括塑料锥台、同轴线内导体、同轴线外导体、第一金属导线、第二金属导线和N型接头；
其中，同轴线内导体套嵌在同轴线外导体内，同轴线外导体设置在塑料锥台内且同轴线外导体的两端分别从塑料锥台的上底和下底伸出，同轴线外导体顶部还设有两个相对于同轴线外导体轴对称的长度为波长的1/4的缝隙；第一金属导线、第二金属导线均缠绕在塑料锥台外表面上；第一金属导线的一端与同轴线外导体的顶部连接，第二金属导线的一端经过同轴线外导体的顶部并与同轴线内导体的顶部连接，第一金属导线的另一端、第二金属导线的另一端均与同轴线外导体连接；N型接头与同轴线外导体的底部连接。
作为本发明的一种宽带卫星通信接收终端天线进一步的优化方案，所述塑料锥台的下底印有铜片，所述第一金属导线的另一端、第二金属导线的另一端是通过铜片与同轴线外导体连接，铜片中心是圆环状的，同轴线外导体穿过铜片中心且与铜片接触，第一金属导线的另一端、第二金属导线的另一端均关于塑料锥台下底的圆心对称的设置于塑料锥台下底边缘处。
作为本发明的一种宽带卫星通信接收终端天线进一步的优化方案，所述第一金属导线、第二金属导线均采用铜丝。
作为本发明的一种宽带卫星通信接收终端天线进一步的优化方案，所述塑料锥台的介电常数为2.5至3.5。
作为本发明的一种宽带卫星通信接收终端天线进一步的优化方案，所述第一金属导线、第二金属导线与塑料锥台下底边缘处的连接方式为焊接。
作为本发明的一种宽带卫星通信接收终端天线进一步的优化方案，所述铜片通过螺丝与同轴线外导体固定连接构成短路。
作为本发明的一种宽带卫星通信接收终端天线进一步的优化方案，所述N型接头与同轴线外导体的下端是通过螺丝连接的。
作为本发明的一种宽带卫星通信接收终端天线进一步的优化方案，所述同轴线外导体的顶部还设有两个孔，分别为第一孔和第二孔，第一金属导线的一端通过螺丝与第一孔连接，第二金属导线的一端穿过第二孔后又与同轴线内导体的顶部连接。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明中提到的宽带卫星通信接收终端天线是一种谐振式双臂螺旋天线,相比四臂螺旋天线结构较为简单,不需要复杂的移相馈电电路；它采用了天线馈电在上部（半径小的地方），两根金属导线由上向下半径逐渐变大，两根金属导线的终端与同轴线外导体短路的结构，采用了螺旋半径渐变的结构，由馈电端将螺旋半径逐渐变大，起到了阻抗变换缓变的作用，从而展宽了天线的阻抗带宽；该天线可工作在中心频率1.6GHz、约150MHz频率范围内，实现左旋圆极化或右旋圆极化，天线在整个频段内电压驻波VSWR＜2，增益>3dB；该天线结构简单、易于制造且安装更方便；具有非常重要的实用价值。
附图说明
图1是本发明的天线结构立体示意图。
图2是本发明天线的剖视图。
图3是本发明天线的俯视图。
图4是本发明天线的仰视图。
图5是天线馈电同轴线外导体平衡器示意图。
图6是N型接头与同轴线内导体连接的示意图。
图7是该天线电磁仿真电压驻波比结果图。
附图标记：1-塑料锥台，2-同轴线内导体，3-同轴线外导体，4-第一金属导线，5-第二金属导线，6-N型接头，7-螺丝。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示是本发明的天线结构立体示意图，如图2所示是本发明天线的剖视图，可以看到天线的内部结构，图3是本发明天线的俯视图。本发明的一种宽带卫星通信接收终端天线，包括塑料锥台1、同轴线内导体2、同轴线外导体3、第一金属导线4、第二金属导线5和N型接头6；其中，同轴线内导体2套嵌在同轴线外导体3内，同轴线外导体3设置在塑料锥台1内且同轴线外导体3的两端分别从塑料锥台1的上底和下底伸出，同轴线外导体3顶部还设有两个相对于同轴线外导体轴对称的长度为波长的1/4的缝隙；第一金属导线4、第二金属导线5均缠绕在塑料锥台1外表面上；第一金属导线4的一端与同轴线外导体3的顶部连接，第二金属导线5的一端经过同轴线外导体3的顶部并与同轴线内导体2的顶部连接，第一金属导线4的另一端、第二金属导线5的另一端均与同轴线外导体3相连；N型接头与同轴线外导体3的底部连接。
如图2所示，塑料锥台1的使用起到了固定天线并调整波束宽度的作用。如图3是本发明天线的俯视图，同轴线外导体3的顶部设有两个孔，分别为第一孔和第二孔，第一金属导线4的一端通过螺丝7与第一孔连接，第二金属导线5的一端穿过第二孔后又与同轴线内导体2的顶部连接。
如图4所示是本发明天线的仰视图，所述塑料锥台1的下底印有铜片，所述第一金属导线4的另一端、第二金属导线5的另一端是通过铜片与同轴线外导体3连接，铜片中心是圆环状的，同轴线外导体3穿过铜片中心且与铜片接触，第一金属导线4的另一端、第二金属导线5的另一端均关于塑料锥台1下底的圆心对称的设置于塑料锥台1下底边缘处。塑料锥台1中间是管状结构与同轴线外导体3的直径相同，第一金属导线4和第二金属导线5的另一端分别与塑料锥台1下底的细条状的铜片焊接在一起，铜片通过螺丝7与同轴线外导体3固定构成短路。第一金属导线4、第二金属导线5均采用铜丝，铜丝的直径选为1.5mm。塑料锥台1是由介电常数为2.5至3.5的塑料锥台1。第一金属导线4、第二金属导线5与塑料锥台1下底边缘处的铜皮是焊接的。
如图5所示，同轴线外导体3顶部设有两个相对于同轴线外导体3轴对称的长度为波长的1/4的缝隙，相当于一个缝隙式平衡器。如图6所示，是N型接头6与同轴线内导体2连接的示意图，N型接头6与同轴线外导体3的下端是通过螺丝7连接的，同轴线内导体2和同轴线外导体3组成了一个同轴线结构,是天线的馈电部分。图7是该天线电磁仿真电压驻波比结果图，由图7可以看出该天线具有非常宽的带宽。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能为此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种宽带卫星通信接收终端天线，其特征在于，包括塑料锥台、同轴线内导体、同轴线外导体、第一金属导线、第二金属导线和N型接头；
其中，同轴线内导体套嵌在同轴线外导体内，同轴线外导体设置在塑料锥台内且同轴线外导体的两端分别从塑料锥台的上底和下底伸出，同轴线外导体顶部还设有两个相对于同轴线外导体轴对称的长度为波长的1/4的缝隙；第一金属导线、第二金属导线均缠绕在塑料锥台外表面上；第一金属导线的一端与同轴线外导体的顶部连接，第二金属导线的一端经过同轴线外导体的顶部并与同轴线内导体的顶部连接，第一金属导线的另一端、第二金属导线的另一端均与同轴线外导体连接；N型接头与同轴线外导体的底部连接。
2.根据权利要求1所述的一种宽带卫星通信接收终端天线，其特征在于，所述塑料锥台的下底印有铜片，所述第一金属导线的另一端、第二金属导线的另一端是通过铜片与同轴线外导体连接，铜片中心是圆环状的，同轴线外导体穿过铜片中心且与铜片接触，第一金属导线的另一端、第二金属导线的另一端均关于塑料锥台下底的圆心对称的设置于塑料锥台下底边缘处。
3.根据权利要求1或2所述的一种宽带卫星通信接收终端天线，其特征在于，所述第一金属导线、第二金属导线均采用铜丝。
4.根据权利要求1所述的一种宽带卫星通信接收终端天线，其特征在于，所述塑料锥台的介电常数为2.5至3.5。
5.根据权利要求2所述的一种宽带卫星通信接收终端天线，其特征在于，所述第一金属导线、第二金属导线与塑料锥台下底边缘处的连接方式为焊接。
6.根据权利要求1所述的一种宽带卫星通信接收终端天线，其特征在于，所述铜片通过螺丝与同轴线外导体固定连接构成短路。
7.根据权利要求1所述的一种宽带卫星通信接收终端天线，其特征在于，所述N型接头与同轴线外导体的下端是通过螺丝连接的。
8.根据权利要求1所述的一种宽带卫星通信接收终端天线，其特征在于，所述同轴线外导体的顶部还设有两个孔，分别为第一孔和第二孔，第一金属导线的一端通过螺丝与第一孔连接，第二金属导线的一端穿过第二孔后又与同轴线内导体的顶部连接。
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