CN113131200A - 一种折合结构的全向圆极化螺旋天线 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种折合结构的全向圆极化螺旋天线，包括天线主体；所述天线主体至少一端设有折合段；所述折合段由所述天线主体按自身螺旋的相反方向折回得到。通过在天线主体的端部设置折合段，使得天线主体的端部具有双层或多层结构，使得可以在几乎不增加原天线主体的体积和保持圆极化辐射特性的情况下提高了天线的辐射电阻，展宽了匹配后的阻抗带宽。

Description

一种折合结构的全向圆极化螺旋天线

技术领域

本申请涉及螺旋天线技术领域，尤其涉及一种折合结构的全向圆极化螺旋天线。

背景技术

螺旋天线是一种螺旋形状的天线，典型的螺旋天线为圆柱形螺旋天线，即由金属导线绕制成螺旋弹簧形结构的行波天线。其主要极化方式为圆极化，与其他类型的圆极化天线相比，由于其极化带宽较宽、极化性能稳定，被应用于许多无线系统中。

螺旋天线的结构参数可以用螺旋直径D、螺距S和螺旋圈数n表示，其辐射特性主要分为轴向模和法向模两种，基本上取决于螺旋直径D与波长λ之比。当螺旋的直径很小(D/λ<0.18)时，最大辐射方向在与螺旋轴线相垂直的平面内，这种辐射模式成为法向模模式。当螺旋天线的直径增大，螺旋线圆周长πd约为一个波长，则辐射最强的方向在螺旋的轴向，这种辐射模式称为轴向模模式。

法向模螺旋天线主要应用于全向信号覆盖，但圆极化法向模螺旋因辐射电阻低，阻抗带宽极窄，与常用的50欧姆同轴线往往难以匹配。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种折合结构的全向圆极化螺旋天线，用于解决现有的螺旋天线辐射电阻很低，阻抗带宽极窄的问题。

为达到上述技术目的，本申请提供一种折合结构的全向圆极化螺旋天线，包括天线主体；

所述天线主体至少一端设有折合段；

所述折合段由所述天线主体按自身螺旋的相反方向折回得到。

优选地，所述天线主体的两端均设有所述折合段。

优选地，所述天线主体两端的所述折合段相互连接。

优选地，所述天线主体设置有一层折合段。

优选地，所述天线主体设置有两层折合段。

优选地，所述天线主体的中间端与两端部的螺旋方向相反。

优选地，所述天线主体的两端均设有所述折合段，且两端的所述折合段相互连接。

从以上技术方案可以看出，本申请提供一种折合结构的全向圆极化螺旋天线，包括天线主体；所述天线主体至少一端设有折合段；所述折合段由所述天线主体按自身螺旋的相反方向折回得到。通过在天线主体的端部设置折合段，使得天线主体的端部具有双层或多层结构，使得可以在几乎不增加原天线主体的体积和保持圆极化辐射特性的情况下提高了天线的辐射电阻，展宽了匹配后的阻抗带宽。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种折合结构的全向圆极化螺旋天线半折合结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种折合结构的全向圆极化螺旋天线全折合结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种折合结构的全向圆极化螺旋天线折合段为三层的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种折合结构的全向圆极化螺旋天线中间端为反向螺旋结构且为半折合结构的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种折合结构的全向圆极化螺旋天线中间端为反向螺旋结构且为全折合结构的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种折合结构的全向圆极化螺旋天线仿真图；

图中：1、天线主体；11、折合段；12、中间端；13、端部。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所请求保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例公开了一种折合结构的全向圆极化螺旋天线。

请参阅图1至图3，本申请实施例中提供的一种折合结构的全向圆极化螺旋天线，包括天线主体1；天线主体1至少一端设有折合段11；折合段11由天线主体1按自身螺旋的相反方向折回得到。天线主体1所采用的绕线为导电率良好的导体。

具体来说，折合段11由天线主体1回旋得到，使得天线主体1形成双层或多层结构。

优选地，在本实施例中，天线主体1为双层结构或三层结构，可以有效的解决传统圆极化法向模螺旋天线辐射电阻低的问题，同时制作工序不会过于复杂。当天线主体1包含一层折合段11形成双层结构时，其示意图可以如图1或图2所示；当天线主体1包含有两层折合段形成三层结构时，其示意图可以如图3所示。

进一步地，天线主体1可以仅于一端设置折合段11，也可以在两端均设置。优选地，在本实施例中，天线主体1的两端均设置折合段11，形成对称结构，避免仅一端设置折合段11影响电流的对称性。

进一步地，天线主体1可以是如图1所示是半折合结构，也即天线主体1为半封闭，中部的折合段不相互连接；也可以是如图2所示的，两端的折合段11相互连接，使得天线主体1形成封闭的双层全折合结构。

相比于两端折合段11未连接的半封闭结构，本方式可以起到更好的提高了天线的辐射电阻，展宽了匹配后的阻抗带宽的效果。

以上为本申请提供的实施例一，以下为本申请提供的实施例二，具体请参阅图1至图6。

一种折合结构的全向圆极化螺旋天线，包括天线主体1；天线主体1至少一端设有折合段11；折合段11由天线主体1按自身螺旋的相反方向折回得到。

进一步地，请参阅图4，天线主体1由一个中间端12与两个端部13组成。中间端12与两个端部13的螺旋方向相反。

具体来说，通过设置中间端12与端部13的螺旋方向相反，使得天线主体1形成中间端反向螺旋的结构，相比于中间端12与端部13螺旋方向相同的方式，可以取得更好的效果，进一步提高天线的辐射电阻与展宽阻抗带宽。

相应地，中间端12为反向螺旋结构的天线主体1可以是如图4所示的半封闭式的半折合结构，也可以是如图5所示，天线主体1的两端均设有折合段11，且两端的折合段11相互连接，使得天线主体1形成封闭且中部反向螺旋双层的全折合结构。

需要说明的是，本申请提供的折合结构的全向圆极化螺旋天线中，天线主体1的横截面可以是圆形、矩形、棱形或其他不规则图形，天线主体1中各段螺旋直径可以是定值也可以在环绕过程中渐变，每段螺旋与其它螺旋段的直径可以相同或不同，螺旋线粗细可以相同或者不同，具体不作限制。本申请所提供的折合结构的全向圆极化螺旋天线工作时，请参阅图6，在包含螺旋轴线的平面上有近似‘8’字形方向图，而在垂直于螺旋轴线的平面上是近似圆形的方向图，且辐射圆极化波(轴比小于3dB)。实际应用中，通过调节使得天线主体1的各层螺旋上的电流方向相同，这样可以提高天线的辐射电阻，获得比传统圆极化法向模螺旋更宽的匹配带宽。

以上为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种折合结构的全向圆极化螺旋天线，其特征在于，包括天线主体；

所述天线主体至少一端设有折合段；

所述折合段由所述天线主体按自身螺旋的相反方向折回得到。

2.根据权利要求1所述的折合结构的全向圆极化螺旋天线，其特征在于，所述天线主体的中间端与两端部的螺旋方向相反。

3.根据权利要求1或2所述的折合结构的全向圆极化螺旋天线，其特征在于，所述天线主体的两端均设有所述折合段。

4.根据权利要求3所述的折合结构的全向圆极化螺旋天线，其特征在于，所述天线主体两端的所述折合段相互连接。

5.根据权利要求1所述的折合结构的全向圆极化螺旋天线，其特征在于，所述天线主体设置有一层折合段。

6.根据权利要求1所述的折合结构的全向圆极化螺旋天线，其特征在于，所述天线主体设置有两层折合段。

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