CN115939740A - 一种全向圆极化天线、级联天线和天线阵列 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种全向圆极化天线、级联天线和天线阵列。全向圆极化天线包括馈电结构、连接杆、第一双螺旋结构、第二双螺旋结构、第三双螺旋结构和第四双螺旋结构；第一双螺旋结构的螺旋半径小于第三双螺旋结构的螺旋半径；第一双螺旋结构的一端通过馈电结构与第二双螺旋结构的一端共轴心连接，另一端通过连接杆与第三双螺旋结构共轴心连接；第二双螺旋结构的另一端通过连接杆与第四双螺旋结构共轴心连接；第一、第三双螺旋结构关于馈电结构与第二、第四双螺旋结构中心对称；第一、二双螺旋结构的螺旋长度之和为0.5λ；第三、四双螺旋结构的螺旋长度均为0.5λ。天线工作在1.5λ模式下，提高了辐射电阻，从而提高了辐射效率。

Description

一种全向圆极化天线、级联天线和天线阵列

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种全向圆极化天线、级联天线和天线阵列。

背景技术

在现代无线通信中，圆极化天线对于抑制极化失配、多径效应以及法拉第旋转效应具有很大优势：由于圆极化波可以分解为两个正交线极化波的叠加，因此，无论圆极化天线用作接收天线还是发射天线，其摆放角度无需受另一端天线的极化特性影响，电磁波信号均能在这两种天线之间进行有效传递；同时，圆极化天线能够接收各种方向的线极化电磁波，即使线极化电磁波在传输过程中受到多径反射效应、法拉第旋转效应的影响，以致极化方向发生变化，圆极化天线同样能实现信号的有效的接收。另外，在一些特定的场景例如端对端通信、可穿戴设备通信、车载通信等，一般要求天线的辐射覆盖范围广，同时，随着现代通信系统的发展，为了节省系统的空间，通常要求天线具备较小的体积。因此，对比于线极化天线，结构紧凑的全向圆极化天线具有更加广泛的应用需求。

常见的全向圆极化实现方法主要有：①利用电偶极子和磁偶极子的正交组合产生全向圆极化，因为产生圆极化的条件需要同时满足垂直极化分量和水平极化分量的幅度相等、相位相差90°，而电偶极子和磁偶极子的相位自然相差90°，因此只需要调整相应的幅度保持相等就能实现全向圆极化，利用电偶极子和磁偶极子的组合虽可产生全向圆极化，但天线纵向尺寸过大；②利用极化器将全向线极化转换为全向圆极化，采用极化器实现全向圆极化同样存在体积较大的问题；③将多个定向圆极化天线组合周向均匀摆放，每个天线负责一定角度范围内的圆极化，从而实现全向圆极化，通过该方式实现全向圆极化，不仅体积大，而且结构复杂，馈电网络难以设计；④利用法向模螺旋天线实现全向圆极化，螺旋天线一般由导电性能良好的金属线以螺旋的形式组成，当螺旋线周长约为一个波长左右时，天线工作在轴向模式，最强辐射出现在螺旋的轴向方向上；当螺旋线周长远小于一个波长时，天线工作在法向模式，此时天线的最强辐射方向垂直于螺旋轴；当螺旋线周长远大于一个波长时，天线为圆锥模螺旋天线。虽然轴向模螺旋天线与法向模螺旋天线都能够实现圆极化辐射，但轴向模螺旋天线为轴向辐射其辐射范围较小且尺寸较大，在空间有限的情况下，法向模螺旋天线因其具有更小的天线尺寸而更具优势。法向模螺旋天线可以近似等同于电小偶极子与环天线的组合。传统法向模螺旋天线产生全向圆极化辐射时，其螺旋间距s，螺旋周长c，以及工作波长λ需要满足在此条件下，螺旋及其紧凑但辐射电阻极低，当与常用的50欧同轴接头连接时会造成严重的阻抗失配，以至于辐射效率极低，难以应用于实际。

发明内容

本发明提供了一种全向圆极化天线、级联天线和天线阵列，用于解决现有技术中法向模螺旋天线产生全向圆极化辐射时，辐射电阻小，与同轴接头连接时会发生严重的阻抗失配，导致辐射效率低，难以应用于实际的技术问题。

本发明第一方面提供的一种全向圆极化天线，包括：

第一双螺旋结构、第二双螺旋结构、第三双螺旋结构、第四双螺旋结构、馈电结构和连接杆；

该第一双螺旋结构的螺旋半径小于该第三双螺旋结构的螺旋半径；

该第一双螺旋结构的一端通过该馈电结构与该第二双螺旋结构的一端共轴心连接，另一端通过该连接杆与该第三双螺旋结构共轴心连接；

该第二双螺旋结构的另一端通过该连接杆与该第四双螺旋结构共轴心连接；

该第一双螺旋结构和该第三双螺旋结构关于该馈电结构与该第二双螺旋结构和该第四双螺旋结构中心对称；

该第一双螺旋结构和该第二双螺旋结构的螺旋长度之和为0.5λ；

该第三双螺旋结构和该第四双螺旋结构的螺旋长度均为0.5λ。

在第一方面的第一种可能实现的天线中，该第一双螺旋结构和该第三双螺旋结构的截面形状相同；

该第一双螺旋结构和该连接杆的截面形状相同。

结合第一方面的第一种可能实现的天线，在第一方面的第二种可能实现的天线中，该第一双螺旋结构的截面形状为矩形、圆形、椭圆形或菱形。

在第一方面的第三种可能实现的天线中，该第一双螺旋结构、该第二双螺旋结构、该第三双螺旋结构、该第四双螺旋结构和该连接杆均由金属导体构成。

在第一方面的第四种可能实现的天线中，该第一双螺旋结构的螺旋圈数N1＝2；

该第三双螺旋结构的螺旋圈数N2＝1。

结合第一方面的、第一方面的第一种可能实现的天线、第一方面的第二种可能实现的天线、第一方面的第三种可能实现的天线或第一方面的第四种可能实现的天线，在第一方面的第五种可能实现的天线中，该第一双螺旋结构的螺旋半径r_helix＝1.5mm；

该第一双螺旋结构的匝间距pitch＝9mm；

该第三双螺旋结构的螺旋半径r_loop＝9mm；

该第三双螺旋结构的匝间距pitch_loop＝10.25mm。

结合第一方面的、第一方面的第一种可能实现的天线、第一方面的第二种可能实现的天线、第一方面的第三种可能实现的天线或第一方面的第四种可能实现的天线，在第一方面的第六种可能实现的天线中，该连接杆垂直于第一双螺旋结构的轴心；

该第一双螺旋结构的两条螺旋臂均通过一根该连接杆分别与该第三双螺旋结构的两条螺旋臂连接；

该第二双螺旋结构的两条螺旋臂均通过一根该连接杆分别与该第四双螺旋结构的两条螺旋臂连接。

结合第一方面的、第一方面的第一种可能实现的天线、第一方面的第二种可能实现的天线、第一方面的第三种可能实现的天线或第一方面的第四种可能实现的天线，在第一方面的第七种可能实现的天线中，该馈电结构包括两块金属块和一片馈电片；

两块该金属块和一片该馈电片构成工字形结构；

一块该金属块在延伸方向上的两端分别与该第一双螺旋结构的两条螺旋臂连接，另一块该金属块在延伸方向上的两端分别与该第二双螺旋结构的两条螺旋臂连接；

该金属块的延伸方向垂直于该第一双螺旋结构的轴心。

本发明第二方面提供的一种级联天线，包括：

第一方面提供的任一种可能实现的全向圆极化天线；

该全向圆极化天线在轴向方向上进行级联。

本发明第三方面提供的一种天线阵列，包括：

N个第一方面提供的任一种可能实现的全向圆极化天线，N为大于或等于2的整数；

N个该全向圆极化天线在垂直于轴向的方向上进行排列。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种全向圆极化天线设置有第一双螺旋结构、第二双螺旋结构、第三双螺旋结构、第四双螺旋结构、馈电结构和连接杆；第一双螺旋结构和第二双螺旋结构形状相同；第三双螺旋结构和第四双螺旋结构形状相同；第一双螺旋结构的螺旋半径小于第三双螺旋结构的螺旋半径；第一双螺旋结构的一端通过馈电结构与第二双螺旋结构的一端共轴心连接，另一端通过连接杆与第三双螺旋结构共轴心连接；第二双螺旋结构的另一端通过连接杆与第四双螺旋结构共轴心连接；第一双螺旋结构和第二双螺旋结构关于馈电结构中心对称；第三双螺旋结构和第四双螺旋结构关于馈电结构中心对称；第一双螺旋结构和第二双螺旋结构的螺旋长度之和为0.5λ、第三双螺旋结构和第四双螺旋结构的螺旋长度均为0.5λ。第一、二、三和四双螺旋结构均可以近似看成电小偶极子和环天线的组合，由于偶极子和环之间天然存在90°的相位差，因此只要保持偶极子和环产生的垂直极化分量和水平极化分量幅度相等即可实现圆极化；通过增大第一双螺旋结构和第二双螺旋结构的匝间距有效提高辐射电阻，从而避免阻抗失配的发生，提高了辐射效率；同时，通过设置第三双螺旋结构和第四双螺旋结构对水平极化分量进行补偿，进而确保提高辐射电阻的同时满足圆极化条件，可应用于实际。

同时，通过将第一双螺旋结构和第二双螺旋结构的螺旋长度之和设置成0.5λ、第三双螺旋结构的螺旋长度设置成0.5λ、第四双螺旋结构的螺旋长度设置成0.5λ，使得全向圆极化天线工作在1.5λ模式下，相较于传统0.5λ工作模式明显提高了辐射电阻，从而提高了辐射效率。

另外，将第一双螺旋结构、第二双螺旋结构、第三双螺旋结构和第四双螺旋结构构成的整体关于轴心对称，不仅确保了全向圆极化天线的方向图对称，还进一步增强了全向圆极化天线的增益。

还有，通过连接杆将第一双螺旋结构和第三双螺旋结构进行级联，将第二双螺旋结构和第四双螺旋结构进行级联，有效减小了整体尺寸，实现了全向圆极化天线的小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种全向圆极化天线在ZY平面的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种全向圆极化天线在ZX平面的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种全向圆极化天线的仿真|S11|图；

图4为本发明实施例提供的一种全向圆极化天线的天线水平面轴比图；

图5为本发明实施例提供的一种全向圆极化天线的辐射方向图；

其中：

1、第一双螺旋结构     2、第二双螺旋结构    3、第三双螺旋结构

4、第四双螺旋结构     5、馈电结构          51、金属块

52、馈电片            6、连接杆。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种全向圆极化天线、级联天线和天线阵列，用于解决的技术问题是现有技术中法向模螺旋天线产生全向圆极化辐射时，辐射电阻小，与同轴接头连接时会发生严重的阻抗失配，导致辐射效率低，难以应用于实际。

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

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。

已有的全向圆极化天线存在天线体积大，设计复杂，馈电网络难以设计等问题，本发明提供一种新型的对称小型化全向圆极化天线。该天线是一种基于法向模螺旋级联结构的全向圆极化天线，具有圆极化范围广(水平面上全向圆极化辐射)、馈电简单、方向图对称、结构紧凑等优势，适用于需要全向圆极化辐射以及天线安装空间存在限制等场景。

实施例一

请参阅图1-5，本发明实施例提供的一种全向圆极化天线，包括：

第一双螺旋结构1、第二双螺旋结构2、第三双螺旋结构3、第四双螺旋结构4、馈电结构5和连接杆6；第一双螺旋结构1的螺旋半径小于第三双螺旋结构3的螺旋半径；第一双螺旋结构1的一端通过馈电结构5与第二双螺旋结构2的一端共轴心连接，另一端通过连接杆6与第三双螺旋结构3共轴心连接；第二双螺旋结构2的另一端通过连接杆6与第四双螺旋结构4共轴心连接；第一双螺旋结构1和第三双螺旋结构3关于馈电结构5与第二双螺旋结构2和第四双螺旋结构4中心对称；第一双螺旋结构和第二双螺旋结构2的螺旋长度之和为0.5λ；第三双螺旋结构3和第四双螺旋结构4的螺旋长度均为0.5λ。

需要说明的是：

馈电结构5在全向圆极化天线接收信号时将无线电波转换成电信号，在全向圆极化天线发射信号时将电信号转换成无线电波，其形状不作具体限定。

连接杆6用于将第一双螺旋结构1和第三双螺旋结构3进行级联，用于将第二双螺旋结构2和第四双螺旋结构4进行级联。

共轴心连接即连接后两者的轴心线共线。

第一双螺旋结构1和第三双螺旋结构3关于馈电结构5与第二双螺旋结构2和第四双螺旋结构4中心对称，即第一双螺旋结构1和第三双螺旋结构3连接所构成的局部结构与第二双螺旋结构2和第四双螺旋结构4连接所构成的局部结构关于馈电结构5中心对称，同时限定了第一双螺旋结构1和第二双螺旋结构2的形状相同，第三双螺旋结构3和第四双螺旋结构4的形状相同。

第一双螺旋结构1和第二双螺旋结构2的螺旋长度之和为0.5λ，即第一双螺旋结构1一条螺旋臂的螺旋长度和第二双螺旋结构2一条螺旋臂的螺旋长度之和等于0.5λ。

第三双螺旋结构3和第四双螺旋结构4的螺旋长度均为0.5λ，即第三双螺旋结构3中两条螺旋臂的螺旋长度均为0.5λ，第四双螺旋结构4中两条螺旋臂的螺旋长度均为0.5λ。

本实施例的有益效果包括：

①第一双螺旋结构1、第二双螺旋结构2、第三双螺旋结构3和第四双螺旋结构4均可以近似看成电小偶极子和环天线的组合，由于偶极子和环之间天然存在90°的相位差，因此只要保证垂直话分量和水平极化分量幅度相等即可实现圆极化；通过增大第一双螺旋结构1和第二双螺旋结构2的匝间距有效提高辐射电阻，从而避免阻抗失配的发生，提高了辐射效率；同时，通过设置螺旋半径较大的第三螺旋结构3和第四螺旋结构4对水平极化分量进行补偿，确保水平极化分量和垂直极化分量的幅度保持相等，避免增大第一双螺旋结构1和第二双螺旋结构2的匝间距时，垂直极化分量大于水平极化分量而破坏全向圆极化的轴比，进而确保提高辐射电阻的同时满足圆极化条件，可应用于实际。

②通过将第一双螺旋结构1和第二双螺旋结构2的螺旋长度之和设置成0.5λ、第三双螺旋结构3的螺旋长度设置成0.5λ、第四双螺旋结构4的螺旋长度设置成0.5λ，使得全向圆极化天线工作在1.5λ模式下，相较于传统0.5λ工作模式明显提高了辐射电阻，从而提高了辐射效率。

③将第一双螺旋结构1、第二双螺旋结构2、第三双螺旋结构3和第四双螺旋结构4均设置成关于轴心对称，不仅确保了全向圆极化天线的方向图对称，还进一步增强了全向圆极化天线的增益。

④通过连接杆6将第一双螺旋结构1和第三双螺旋结构3进行级联，将第二双螺旋结构2和第四双螺旋结构4进行级联，有效减小了整体尺寸，实现了全向圆极化天线的小型化。

为了便于描述，以第一、二、三、四双螺旋结构替代第一双螺旋结构1、第二双螺旋结构2、第三双螺旋结构3和第四双螺旋结构4进行描述，其它类似描述同理。

截面形状的优选实施方式：第一双螺旋结构1和第三双螺旋结构3的截面形状相同，因第一双螺旋结构1和第二双螺旋结构2为中心对称结构，第三双螺旋结构3和第四双螺旋结构4为中心对称结构，即第一、二、三、四双螺旋结构的截面形状相同，双螺旋结构的截面形状可以理解为垂直于双螺旋结构的螺旋臂的延伸方向的截面的形状；第一双螺旋结构1和连接杆6的截面形状相同，即连接杆6延伸方向上的末端的形状与第一双螺旋结构1的截面形状相同，如：当截面形状为矩形时，即第一双螺旋结构1的螺旋臂的宽度等于连接杆6的宽度，第一双螺旋结构1的螺旋臂的厚度等于连接杆6的厚度；当截面形状为圆形时，即第一双螺旋结构1的螺旋臂的半径等于连接杆6的半径。需要说明的是，第一双螺旋结构1和连接杆6的截面形状也可以设置成不相同的，确保两者可进行稳定连接即可。

可选的：第一双螺旋结构1的截面形状可为矩形、圆形、椭圆形或菱形等。

示例性的：第一、二、三、四双螺旋结构和连接杆6的截面形状为形状相同的矩形。

制造材料的优选实施方式：第一双螺旋结构1、第二双螺旋结构2、第三双螺旋结构3、第四双螺旋结构4和连接杆6均由金属导体构成。通过采用金属导体制成第一、二、三、四双螺旋结构，确保全向圆极化天线可进行无线电波的接收和发送，通过采用金属导体制成连接杆6，连接杆6将第一、三双螺旋结构进行连接，将第二、四双螺旋结构进行连接，起到级联不同双螺旋结构的作用，同时还减小了全向圆极化天线的整体尺寸，使全向圆极化天线结构更紧凑。

优化的：第一双螺旋结构1的螺旋圈数N1＝2，基于第一、二双螺旋结构相互对称，所以第二双螺旋结构2的螺旋圈数亦为2；第三双螺旋结构3的螺旋圈数N2＝1，基于第三、四双螺旋结构相互对称，所以第四双螺旋结构4的螺旋圈数亦为1。

示例性的：第一双螺旋结构1的螺旋半径r_helix＝1.5mm；第一双螺旋结构1的匝间距pitch＝9mm；第三双螺旋结构3的螺旋半径r_loop＝9mm；第三双螺旋结构3的匝间距pitch_loop＝10.25mm。

连接杆6的一种优选实施方式：连接杆6为矩形直杆，连接杆6垂直于第一双螺旋结构1的轴心，即连接杆6的延伸方向垂直于第一双螺旋结构1的轴心线；第一双螺旋结构1的两条螺旋臂均通过一根连接杆6分别与第三双螺旋结构3的两条螺旋臂连接，连接第一双螺旋结构1和第三双螺旋结构3的两根连接杆6的延伸方向共线；第二双螺旋结构2的两条螺旋臂均通过一根连接杆6分别与第四双螺旋结构4的两条螺旋臂连接，连接第二双螺旋结构2和第四双螺旋结构4的两根连接杆6的延伸方向共线；与第一双螺旋结构1连接的连接杆6和与第二双螺旋结构2连接的连接杆6关于馈电结构5对称。从而实现第一、三双螺旋结构的级联和第二、四双螺旋结构的级联。

馈电结构5的一种优选实施方式：馈电结构5由两块金属块51和一片馈电片52构成；两块金属块51和一片馈电片52构成工字形结构；一块金属块51在延伸方向上的两端分别与第一双螺旋结构1的两条螺旋臂连接，另一块金属块51在延伸方向上的两端分别与第二双螺旋结构2的两条螺旋臂连接；金属块51的延伸方向垂直于第一双螺旋结构1的轴心；两根金属块51与四根连接杆6共平面。

示例性的：如图2所示，金属块51为沿左右方向延伸的长方体结构；位于上方的金属块51的下表面中心区域与方形的馈电片52的上端连接，其前表面的右端与第一双螺旋结构1的一条螺旋臂连接，其后表面的左端与第一双螺旋结构1的另一条螺旋臂连接；位于下方的金属块51的上表面的中心区域与方形的馈电片52的下端连接，其前表面的左端与第二双螺旋结构2的一条螺旋臂连接，其后表面的右端与第二双螺旋结构2的另一条螺旋臂连接；馈电片52的最大表面平行于金属块51的前表面。

具体的：图3为全向圆极化天线的|S11|，从该图中可以看出天线谐振在2.4GHz附近，-10dB带宽覆盖2.37GHz-2.44GHz(2.9％)；图4是全向圆极化天线的水平面轴比图，如图所示该天线的轴比在水平面上均保持小于3dB,因此该天线可认为是全向圆极化天线(在XOY面上)；图5是全向圆极化天线的辐射方向图，除了从中可以看出该天线的辐射为全向辐射之外，还能观察到该天线的辐射方向图极为对称：在垂直面上方向图呈现出对称的横向“8”字形，在水平面上各方向的天线增益基本相同，全向增益值范围在1.78dB到2.26dB之间。

实施例二

本发明实施例中提供的一种级联天线包括全向圆极化天线，该全向圆极化天线在轴向方向上进行级联，即在垂直方向上进行级联，该全向圆极化天线的具体结构参照实施例一，由于级联天线采用了实施例一中的全部技术方案，因此至少具有实施例一的技术方案所带来的有益效果，在此不再一一赘述。

示例的：以实施例一种的全向圆极化天线作为基本单元进行扩展，通过在第三双螺旋结构3远离第一双螺旋结构1的一端级联小双螺旋结构，并在小双螺旋结构远离第三双螺旋结构3的一端级联大双螺旋结构，其中小双螺旋结构由另一组第一双螺旋结构1和第二双螺旋结构2连接构成的连接组合，大双螺旋结构为与第三双螺旋结构3形状相同的双螺旋结构，通过由金属导体制成的连接杆6实现级联，级联方式参考实施例一中第一双螺旋结构1和第三双螺旋结构3的级联，从而达到增大增益的目的。

实施例三

本发明实施例中提供的一种天线阵列包括N个全向圆极化天线，N为大于或等于2的整数，N个全向圆极化天线在垂直于轴心的方向上进行排列，即多个全向圆极化天线在水平方向上进行排列，该全向圆极化天线的具体结构参照实施例一，由于天线阵列采用了实施例一中的全部技术方案，因此至少具有实施例一的技术方案所带来的有益效果，在此不再一一赘述。

示例性的：通过多个全向圆极化天线进行组阵，从而获得高增益全向圆极化阵列、端射圆极化阵列等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种全向圆极化天线，其特征在于，包括：

第一双螺旋结构、第二双螺旋结构、第三双螺旋结构、第四双螺旋结构、馈电结构和连接杆；

所述第一双螺旋结构的螺旋半径小于所述第三双螺旋结构的螺旋半径；

所述第一双螺旋结构的一端通过所述馈电结构与所述第二双螺旋结构的一端共轴心连接，另一端通过所述连接杆与所述第三双螺旋结构共轴心连接；

所述第二双螺旋结构的另一端通过所述连接杆与所述第四双螺旋结构共轴心连接；

所述第一双螺旋结构和所述第三双螺旋结构关于所述馈电结构与所述第二双螺旋结构和所述第四双螺旋结构中心对称；

所述第一双螺旋结构和所述第二双螺旋结构的螺旋长度之和为0.5λ；

所述第三双螺旋结构和所述第四双螺旋结构的螺旋长度均为0.5λ。

2.根据权利要求1所述的一种全向圆极化天线，其特征在于：

所述第一双螺旋结构和所述第三双螺旋结构的截面形状相同；

所述第一双螺旋结构和所述连接杆的截面形状相同。

3.根据权利要求2所述的一种全向圆极化天线，其特征在于：

所述第一双螺旋结构的截面形状为矩形、圆形、椭圆形或菱形。

4.根据权利要求1所述的一种全向圆极化天线，其特征在于：

所述第一双螺旋结构、所述第二双螺旋结构、所述第三双螺旋结构、所述第四双螺旋结构和所述连接杆均由金属导体构成。

5.根据权利要求1所述的一种全向圆极化天线，其特征在于：

所述第一双螺旋结构的螺旋圈数N1＝2；

所述第三双螺旋结构的螺旋圈数N2＝1。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种全向圆极化天线，其特征在于：

所述第一双螺旋结构的螺旋半径r_helix＝1.5mm；

所述第一双螺旋结构的匝间距pitch＝9mm；

所述第三双螺旋结构的螺旋半径r_loop＝9mm；

所述第三双螺旋结构的匝间距pitch_loop＝10.25mm。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种全向圆极化天线，其特征在于：

所述连接杆垂直于第一双螺旋结构的轴心；

所述第一双螺旋结构的两条螺旋臂均通过一根所述连接杆分别与所述第三双螺旋结构的两条螺旋臂连接；

所述第二双螺旋结构的两条螺旋臂均通过一根所述连接杆分别与所述第四双螺旋结构的两条螺旋臂连接。

8.根据权利要求1至5任一项所述的一种全向圆极化天线，其特征在于：

所述馈电结构包括两块金属块和一片馈电片；

两块所述金属块和一片所述馈电片构成工字形结构；

一块所述金属块在延伸方向上的两端分别与所述第一双螺旋结构的两条螺旋臂连接，另一块所述金属块在延伸方向上的两端分别与所述第二双螺旋结构的两条螺旋臂连接；

所述金属块的延伸方向垂直于所述第一双螺旋结构的轴心。

9.一种级联天线，其特征在于，包括：

如权利要求1至8任一项所述的一种全向圆极化天线；

所述全向圆极化天线在轴向方向上进行级联。

10.一种天线阵列，其特征在于，包括：

N个如权利要求1至8任一项所述的一种全向圆极化天线，N为大于或等于2的整数；

N个所述全向圆极化天线在垂直于轴向的方向上进行排列。

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