CN209766622U - 一种变螺距的螺旋天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变螺距的螺旋天线，包括作为主承载的底座，位于底座上固定有介质支撑筒，介质支撑筒为由下至上渐变缩口的锥形中空筒体，位于介质支撑筒上盘旋有两列呈螺旋状上升的螺旋臂，两列螺旋臂呈反旋向自介质支撑筒底端延伸至介质支撑筒顶端；位于介质支撑筒中同轴穿设有同轴开槽巴伦，两列螺旋臂的顶端和底端都分别与同轴开槽巴伦电性连接；所述的两列螺旋臂的螺距相同，每列螺旋臂的螺距都为变化螺距。采用了不同阶梯对应以匹配不同的天线带宽宽，整体装置的宽波束特性好。

Description

一种变螺距的螺旋天线

技术领域

本实用新型属于通信装置技术领域，涉及一种变螺距的螺旋天线。

背景技术

目前在圆极化宽波束天线的使用中，主要是采用的有微带天线、螺旋天线，等天线形式。微带天线具有结构简单，剖面低的优点，通常采用高介电常数印制板来减小天线口面尺寸，达到宽波束的要求，但这样会造成天线损耗增大，天线的效率较低，同时宽波束微带天线易受安装环境影响，造成天线方向图变形。十字振子天线作为宽波束天线使用时，天线高度较高，同时需要增加圆极化网络，设备相对复杂。螺旋天线作为宽波束天线使用时，通常采用的形式为四臂螺旋天线或双臂螺旋天线，四臂螺旋天线尺寸小，结构紧凑，可实现半球辐射波束及良好的宽角轴比特性，其辐射性能受载体影响较小，但天线带宽较窄，不适用于宽带天线的使用要求；双臂螺旋天线结构紧凑，可实现半球辐射波束及良好的宽角轴比特性，其辐射性能受载体影响较小，同时具有良好的带宽特性，但天线高度较高，因此，研究一种结构简单，宽波束特性好，具有良好带宽特性的圆极化宽波束天线形式是很有必要的。

实用新型内容

本发明的目的在于采用变螺距的锥形双臂螺旋天线，得到一种高度较低的宽带圆极化宽波束天线，从而达到优良的电气性能。

基于上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种变螺距的螺旋天线，包括作为主承载的底座，位于底座上固定有介质支撑筒，介质支撑筒为由下至上渐变缩口的锥形中空筒体，位于介质支撑筒上盘旋有两列呈螺旋状上升的螺旋臂，两列螺旋臂呈反旋向自介质支撑筒底端延伸至介质支撑筒顶端；

位于介质支撑筒中同轴穿设有同轴开槽巴伦，两列螺旋臂的顶端和底端都分别与同轴开槽巴伦电性连接；

所述的两列螺旋臂的螺距相同，每列螺旋臂的螺距都为变化螺距。

进一步的，所述的两列螺旋臂的在介质支撑筒上环绕圈数为四圈，形成三个不同大小的螺距。

进一步的，自下而上将螺旋臂的螺间空隙定义为下螺距、中螺距、上螺距，螺距大小关系为中螺距大于上螺距大于下螺距。

进一步的，所述的两列螺旋臂的底端穿入介质支撑筒中与同轴开槽巴伦的底部电性连接，所述两列螺旋臂的顶端与同轴开槽巴伦的顶端电性连接。

进一步的，所述的两列螺旋臂的起点互成镜像对称关系，两列螺旋臂的中点互成径向对称关系。

进一步的，所述的同轴开槽巴伦包括设置在外周作为主支撑体的巴伦支撑筒和插针，所述的巴伦支撑筒同轴穿设在介质支撑筒中，巴伦支撑筒的顶端伸出介质支撑筒外，插针同轴穿设至巴伦支撑筒中，插针与巴伦支撑筒之间留有间隙形成环形馈电腔。

进一步的，所述的插针的底端设有用于保证阻抗匹配一致的阶梯凸台。

本实用新型相对于现有而言具有的有益效果：

采用了不同阶梯对应以匹配不同的天线带宽宽，整体装置的宽波束特性好。

通过采用变螺距双臂螺旋天线的方式降低了天线的高度。

天线采用锥形-柱形复合结构，结构稳定性好，底座更加稳定，结构高效、科学。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视结构图；

图3是本实用新型的剖视图；

图4是本实用新型的插针结构；

图5是本实用新型绕线循环结构图；

其中，介质支撑筒1、螺旋臂2、底座3、同轴开槽巴伦4；

具体实施方式

以下根据附图1-5对本实用新型做进一步说明：

一种变螺距的螺旋天线，包括作为主承载的底座3，位于底座上固定有介质支撑筒1，介质支撑筒为由下至上渐变缩口的锥形中空筒体，位于介质支撑筒上盘旋有两列呈螺旋状上升的螺旋臂2，两列螺旋臂呈反旋向自介质支撑筒底端延伸至介质支撑筒顶端；

位于介质支撑筒中同轴穿设有同轴开槽巴伦4，两列螺旋臂的顶端和底端都分别与同轴开槽巴伦电性连接；

如图1和图5所示，所述的两列螺旋臂的螺距相同，每列螺旋臂的螺距都为变化螺距。所述的两列螺旋臂的在介质支撑筒上环绕圈数为四圈，形成三个不同大小的螺距区域，自下而上将螺旋臂的螺间空隙定义为下螺距、中螺距、上螺距，螺距大小关系为中螺距大于上螺距大于下螺距。

所述的两列螺旋臂的底端穿入介质支撑筒中与同轴开槽巴伦的底部电性连接，所述两列螺旋臂的顶端与同轴开槽巴伦的顶端电性连接。

所述的两列螺旋臂的起点互成镜像对称关系，两列螺旋臂的中点互成径向对称关系。

如图2和图4所示，所述的同轴开槽巴伦包括设置在外周作为主支撑体的巴伦支撑筒和插针，所述的巴伦支撑筒同轴穿设在介质支撑筒中，巴伦支撑筒的顶端伸出介质支撑筒外，插针同轴穿设至巴伦支撑筒中，插针与巴伦支撑筒之间留有间隙形成环形馈电腔，位于插针的顶端带有弯头，弯头拐至巴伦支撑筒顶端通过螺栓固定，插针的底部具有支座，插针通过支座同轴固设在巴伦支撑筒内，同轴开槽巴伦为现有技术中行业通用标准件。

所述的插针的底端设有用于保证阻抗匹配一致的阶梯凸台。

这种实用新型的工作原理是双臂螺旋天线的螺旋臂辐射圆极化波自形成圆极化波，通过改变螺旋线的螺距和螺旋线的直径实现天线方向图的宽波束覆盖，根据螺旋臂的螺旋特性，螺旋线的介质支撑为锥-柱结构，天线的螺旋臂上端连接到同轴开槽巴伦的的上端，同轴开槽巴伦开槽长度为中心波长的四分之一，通过同轴开槽巴伦实现天线的阻抗转换，由高阻抗变成中低阻抗，通过开槽同轴巴伦下端的短阶梯阻抗匹配段实现天线的阻抗匹配。最终得到一种电气性能优良的宽带圆极化宽波束天线。

Claims (7)

1.一种变螺距的螺旋天线，包括作为主承载的底座，其特征在于：位于底座上固定有介质支撑筒，介质支撑筒为由下至上渐变缩口的锥形中空筒体，位于介质支撑筒上盘旋有两列呈螺旋状上升的螺旋臂，两列螺旋臂呈反旋向自介质支撑筒底端延伸至介质支撑筒顶端；

位于介质支撑筒中同轴穿设有同轴开槽巴伦，两列螺旋臂的顶端和底端都分别与同轴开槽巴伦电性连接；

所述的两列螺旋臂的螺距相同，每列螺旋臂的螺距都为变化螺距。

2.根据权利要求1所述的一种变螺距的螺旋天线，其特征在于：所述的两列螺旋臂的在介质支撑筒上环绕圈数为四圈，形成三个不同大小的螺距。

3.根据权利要求2所述的一种变螺距的螺旋天线，其特征在于：自下而上将螺旋臂的螺间空隙定义为下螺距、中螺距、上螺距，螺距大小关系为中螺距大于上螺距大于下螺距。

4.根据权利要求2所述的一种变螺距的螺旋天线，其特征在于：所述的两列螺旋臂的底端穿入介质支撑筒中与同轴开槽巴伦的底部电性连接，所述两列螺旋臂的顶端与同轴开槽巴伦的顶端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种变螺距的螺旋天线，其特征在于：所述的两列螺旋臂的起点互成镜像对称关系，两列螺旋臂的中点互成径向对称关系。

6.根据权利要求1所述的一种变螺距的螺旋天线，其特征在于：所述的同轴开槽巴伦包括设置在外周作为主支撑体的巴伦支撑筒和插针，所述的巴伦支撑筒同轴穿设在介质支撑筒中，巴伦支撑筒的顶端伸出介质支撑筒外，插针同轴穿设至巴伦支撑筒中，插针与巴伦支撑筒之间留有间隙形成环形馈电腔。

7.根据权利要求6所述的一种变螺距的螺旋天线，其特征在于：所述的插针的底端设有用于保证阻抗匹配一致的阶梯凸台。