CN207800905U - 一种自匹配圆极化螺旋天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种自匹配圆极化螺旋天线，圆柱形介质、双频天线网络、匹配单元和接地板，所述双频天线网络包括用于工作在不同频段的长臂单元和短臂单元，所述长臂单元通过匹配单元与接地板连接，所述双频天线网络和匹配单元设置在圆柱形介质的侧面。本实用新型通过将长臂单元与匹配单元结合，设置在圆柱形介质的侧面，使得长臂单元所在的天线网络可以进行自匹配，可以不用额外增加匹配网络，减少天线结构的复杂性，简化装配步骤，提高生产效率；另外，本实用新型的双频天线网络位于介质材料的表面，使天线尺寸减小，在结构上更加紧凑，并采用长短臂单元组合形式，使天线工作于两个频段，大大增加了天线的带宽。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信多频螺旋天线技术领域，尤其涉及一种自匹配圆极化螺旋天线。
背景技术
天线作为实现无线电应用的关键设备，随着通信、广播、雷达及定位灯无线电应用系统的发展而发展。C．C．Kilgus在1968年提出了谐振式四臂螺旋结构天线，它由四根螺旋臂组成，每根的长度为四分之一波长的整数倍。四根螺旋臂馈电端的电流幅度相等，相位依次相差90°它具有心形方向图、良好的前后比及优异的宽波束圆极化特性，十分适合用作卫星定位系统的接收天线。
目前，传统的双频四臂螺旋天线的形式有：采用两个单频四臂螺旋上下叠层、采用两个单频四臂螺旋内外嵌套、采用两个单频四臂螺旋交错设置，无论哪种双频四臂螺旋天线，目前螺旋天线的匹配网络和天线网络均是分开设置的，组装时需要对匹配网络和天线网络进行连接安装（如焊接安装、过孔安装等），使得天线网络和匹配网络之间的连接过程较为繁琐，生产效率不高。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种自匹配圆极化螺旋天线，圆柱形介质、双频天线网络、匹配单元和接地板，所述双频天线网络包括用于工作在不同频段的长臂单元和短臂单元，所述长臂单元和匹配单元为一体成形，所述长臂单元通过匹配单元与接地板连接，所述双频天线网络和匹配单元设置在圆柱形介质的侧面。
进一步的，所述接地板上设有馈电点，所述长臂单元直接与馈电点连接，所述短臂单元直接与接地板连接。
进一步的，所述长臂单元与匹配单元形成h形结构。
进一步的，所述双频天线网络和匹配单元通过LDS技术在圆柱形介质上成形或者为FPC与圆柱形介质连接。
进一步的，所述长臂单元和短臂单元的数量均为4；所述馈电点与长臂单元一一对应，且馈电幅度相等，相位相差90。
进一步的，所述长臂单元和短臂单元相间设置。
进一步的，所述长臂单元的长度和短臂单元的长度为对应工作波长的四分之一。
进一步的，所述长臂单元和短臂单元与水平线成30°-80°。
进一步的，所述圆柱形介质的介电常数为2.9，直径为16mm。
进一步的，所述圆柱形介质为实心结构或空心结构。
本实用新型通过将长臂单元与匹配单元结合，设置在圆柱形介质的侧面，使得长臂单元所在的天线网络可以进行自匹配，可以不用额外增加匹配网络，减少天线结构的复杂性，简化装配步骤，提高生产效率；另外，本实用新型的双频天线网络位于介质材料的表面，使天线尺寸减小，在结构上更加紧凑，并采用长短臂单元组合形式，使天线工作于两个频段，大大增加了天线的带宽。
附图说明
图1为本实用新型双频天线网络展开结构图；
图2为本实用新型自匹配圆极化螺旋天线一实施例结构示意图；
图3为本实用新型自匹配圆极化螺旋天线另一实施例结构示意图；
其中，长臂单元为1；短臂单元为2；匹配单元为3；接地板为4；馈电点为5。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚的界定。
实施例1：
本实施例中的自匹配圆极化螺旋天线如图1和图2所示。包括圆柱形介质、双频天线网络、匹配单元和接地板，双频天线网络和匹配单元设置在圆柱形介质的侧面，双频天线网络包括用于工作在不同频段的长臂单元和短臂单元，接地板上设有馈电点；长臂单元直接与馈电点连接，并且通过匹配单元与接地板连接，长臂单元与匹配单元形成h形结构，短臂单元直接与接地板连接。
上述双频天线网络（长臂单元）和匹配单元为一体结构，如采用LDS（Laser DirectStructuring， 激光直接成型技术）技术直接在圆柱形介质上一体形成双频天线网络和匹配单元，或者将双频天线网络和匹配单元制作成FPC（柔性电路板Flexible PrintedCircuit）后，与圆柱形介质连接。
本实施例中，通过将长臂单元与匹配单元结合，设置在圆柱形介质的侧面，使得长臂单元所在的天线网络可以进行自匹配，可以不用额外增加匹配网络，减少天线结构的复杂性，简化装配步骤，提高生产效率。
实施例2：
基于实施例1，在本实施例中，长臂单元和短臂单元的数量均为4，且相间设置；馈电点与长臂单元一一对应，且提供馈电幅度相等，相位相差90的信号，以便实现圆极化特性；8个螺旋臂按同一方向螺旋，具有两个谐振，长臂单元的长度和天线的第一谐振长度相关，短臂单元的长度和天线的第二谐振长度相关，长臂单元的长度和短臂单元的长度为对应工作波长的四分之一的整数倍。长臂单元和短臂单元与水平线成30°-80°。圆柱形介质的介电常数为2.9，直径为16mm，可为实心结构或空心结构。
实施例3：
本实施例中的自匹配圆极化螺旋天线如图2所示，双频天线网络位于实心圆柱形介质的表面，圆柱体直径φ=16mm，高度H=55mm，圆柱体材料的介电常数ɛ=2.9，该圆极化天线包括四组辐射臂，，每组辐射臂分别包括一个长臂单元1和一个短臂单元2，长臂单元和短臂单元相间设置；长臂单元直接与馈电点短接，并通过匹配单元3与接地板短接；短臂单元直接与接地板短接；上述天线的臂宽w=2mm；该圆极化天线的辐射臂跟水平面的夹角θ=49°；该天线四个馈电点相位依次相差90°，从而实现圆极化特性；该实施例的天线可以通过LDS工艺镭雕于介质材料表面，也可以将FPC天线样式直接粘贴于介质材料表面。
实施例4：
本实施例的自匹配圆极化螺旋天线如图3所示，双频天线网络位于空心圆柱形介质表面，圆柱体的外径φ=16mm，内径φ1=13mm，高度H=55mm，圆柱体材料的介电常数ɛ=2.9，该圆极化天线包括四组辐射臂，每组辐射臂分别包括一个长臂单元1和一个短臂单元2，长臂单元和短臂单元相间设置；长臂单元直接与馈电点短接，并通过匹配单元3与接地板短接；短臂单元直接与接地板短接；该圆极化天线的辐射臂跟水平面的夹角θ=51°，该天线的臂宽w=2mm，该实施例的天线可以通过LDS工艺镭雕于介质材料表面，也可以将FPC天线样式直接粘贴于介质材料表面。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种自匹配圆极化螺旋天线，其特征在于，圆柱形介质、双频天线网络、匹配单元和接地板，所述双频天线网络包括用于工作在不同频段的长臂单元和短臂单元，所述长臂单元和匹配单元为一体成形，所述长臂单元通过匹配单元与接地板连接，所述双频天线网络和匹配单元设置在圆柱形介质的侧面。
2.根据权利要求1所述的自匹配圆极化螺旋天线，其特征在于，所述接地板上设有馈电点，所述长臂单元直接与馈电点连接，所述短臂单元直接与接地板连接。
3.根据权利要求1所述的自匹配圆极化螺旋天线，其特征在于，所述长臂单元与匹配单元形成h形结构。
4.根据权利要求1所述的自匹配圆极化螺旋天线，其特征在于，所述双频天线网络和匹配单元通过LDS技术在圆柱形介质上成形或者为FPC与圆柱形介质连接。
5.根据权利要求2所述的自匹配圆极化螺旋天线，其特征在于，所述长臂单元和短臂单元的数量均为4；所述馈电点与长臂单元一一对应，且馈电幅度相等，相位相差90。
6.根据权利要求1所述的自匹配圆极化螺旋天线，其特征在于，所述长臂单元和短臂单元相间设置。
7.根据权利要求1所述的自匹配圆极化螺旋天线，其特征在于，所述长臂单元的长度和短臂单元的长度为对应工作波长的四分之一。
8.根据权利要求1所述的自匹配圆极化螺旋天线，其特征在于，所述长臂单元和短臂单元与水平线成30°-80°。
9.根据权利要求1-8任一项所述的自匹配圆极化螺旋天线，其特征在于，所述圆柱形介质的介电常数为2.9，直径为16mm。
10.根据权利要求1所述的自匹配圆极化螺旋天线，其特征在于，所述圆柱形介质为实心结构或空心结构。
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|---|---|---|---|
| CN201820299681.XU CN207800905U (zh) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | 一种自匹配圆极化螺旋天线 |
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| CN (1) | CN207800905U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114094315A (zh) * | 2020-08-24 | 2022-02-25 | 千寻位置网络有限公司 | 八臂螺旋双频圆极化天线 |
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2018
- 2018-03-05 CN CN201820299681.XU patent/CN207800905U/zh active Active
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