CN215184521U - 平面螺旋天线装置 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供一种平面螺旋天线装置，包括：天线辐射体，包括至少两组正交的平面螺旋线；天线反射体，与天线辐射体相对间隔设置，天线反射体的底层设置有馈电网络；至少两个馈电探针，每个馈电探针对应一组平面螺旋线，馈电探针的第一端与对应的平面螺旋线的馈电端电连接，馈电探针的第二端与馈电网络电连接。通过在天线辐射体设置至少两组正交的平面螺旋线，并分别利用各馈电探针与各平面螺旋线的馈电端以及馈电网络电连接，实现天线馈电，不仅可以使得该平面螺旋天线装置的结构更加紧凑，还可以确保该平面螺旋天线装置覆盖GPS\BDS\GLONASS\Galileo等卫星导航频率以及L‑Band频率。
Description
技术领域
本公开属于天线技术领域，具体涉及一种平面螺旋天线装置。
背景技术
随着北斗卫星定位系统的发展，全球卫星定位系统也越来越多，除了中国北斗导航系统、美国的GPS，俄罗斯的GLONASS外，欧洲的Galileo系统也都逐步实现全球覆盖，使得对全球卫星导航天线的频率带宽要求越来越宽。农业自动驾驶控制、高精度测量测绘，陆地和海洋高精度定位与导航等应用领域对天线的性能和成本要求越来越严苛，为了适应新的应用市场需求，需要发明一种全新的低成本宽频带全球卫星定位高精度天线来完成全球卫星导航系统信号的接收。
实用新型内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种平面螺旋天线装置。
本公开提供一种平面螺旋天线装置，所述平面螺旋天线装置包括：
天线辐射体，所述天线辐射体包括至少两组正交的平面螺旋线；
天线反射体，所述天线反射体与所述天线辐射体相对间隔设置，所述天线反射体的底层设置有馈电网络；
至少两个馈电探针，每个所述馈电探针对应一组所述平面螺旋线，所述馈电探针的第一端与对应的所述平面螺旋线的馈电端电连接，所述馈电探针的第二端与所述馈电网络电连接。
在一些实施方式中，所述平面螺旋天线装置还包括导电隔离件；
所述导电隔离件的第一端与所述天线辐射体相连，所述导电隔离件的第二端与所述天线反射体相连。
在一些实施方式中，所述导电隔离件位于所述平面螺旋天线装置的中央区域处；
所述至少两个馈电探针位于所述平面螺旋天线装置的中央区域处，且位于所述导电隔离件的外侧。
在一些实施方式中，所述至少两个馈电探针呈正交分布。
在一些实施方式中，所述平面螺旋天线装置还包括至少两个导电支撑件，每个所述导电支撑件对应一组所述平面螺旋线；
所述导电支撑件的第一端与所述天线辐射体相连，所述导电支撑件的第二端与所述天线反射体相连。
在一些实施方式中，所述至少两个导电支撑件位于所述平面螺旋天线装置的边缘区域处。
在一些实施方式中，所述平面螺旋线的参数满足下述至少一项：
所述平面螺旋线的起始直径范围为3mm～20mm，所述平面螺旋线的绕线匝数范围为1.5～1.7，所述平面螺旋线的宽度范围为1mm～3mm，所述平面螺旋线所在的平面与反射面的高度范围为10mm～40mm。
在一些实施方式中，所述天线辐射体和所述天线反射体之间的距离范围为10mm～40mm。
在一些实施方式中，所述馈电网络包括至少一个宽带90度移相电桥，以将所述至少两组正交的平面螺旋线的正交螺旋线信号合成一个右旋圆极化信号。
在一些实施方式中，所述天线辐射体采用单面PCB板，所述天线反射体采用双面PCB板。
本公开的平面螺旋天线装置，通过在天线辐射体设置至少两组正交的平面螺旋线，并分别利用各馈电探针与各平面螺旋线的馈电端以及馈电网络电连接，实现天线馈电，不仅可以使得该平面螺旋天线装置的结构更加紧凑，还可以确保该平面螺旋天线装置覆盖GPS\BDS\GLONASS\Galileo等卫星导航频率以及L-Band频率。
附图说明
图1为本公开一实施例的平面螺旋天线装置的结构示意图；
图2为图1中所示的平面螺旋天线装置的俯视图；
图3为图1中所示的平面螺旋天线装置的侧视图；
图4为本公开另一实施例的平面螺旋天线装置的GNSS主要频率的增益方向图；
图5为本公开另一实施例的平面螺旋天线装置的GNSS主要频率的极化轴比曲线图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。
如图1至图3所示，本公开实施例涉及一种平面螺旋天线装置100，所述平面螺旋天线装置100包括天线辐射体110、天线反射体120和至少两个馈电探针130。所述天线辐射体110包括至少两组正交的平面螺旋线111。所述天线反射体120与所述天线辐射体110相对间隔设置，所述天线反射体120的底层设置有馈电网络(图中并未示出)。每个所述馈电探针130对应一组所述平面螺旋线111，所述馈电探针130的第一端与对应的所述平面螺旋线111的馈电端电连接，所述馈电探针130的第二端与所述馈电网络电连接。
具体地，如图1所示，天线辐射体110可以包括四组均匀正交分布的平面螺旋线111，相应的，该平面螺旋天线装置100包括四个馈电探针130，四个馈电探针130的第一端与四组平面螺旋线111的馈电端一一对应的电连接，当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，设计其他数量的平面螺旋线和馈电探针，本实施例对此并不限制。
需要说明的是，天线反射体120上除了设置馈电网络以外，还可以根据实际需要设计其他一些电路结构，例如，天线反射体120上还可以设置滤波器、低噪声放大器、双工合路器等电路结构，以实现对螺旋线信号进行相应的处理。
本实施例的平面螺旋天线装置，通过在天线辐射体设置至少两组正交的平面螺旋线，并分别利用各馈电探针与各平面螺旋线的馈电端以及馈电网络电连接，实现天线馈电，不仅可以使得该平面螺旋天线装置的结构更加紧凑，还可以确保该平面螺旋天线装置覆盖GPS\BDS\GLONASS\Galileo等卫星导航频率以及L-Band频率。
示例性的，如图1和图3所示，所述平面螺旋天线装置100还包括导电隔离件140。所述导电隔离件140的第一端与所述天线辐射体110相连，所述导电隔离件140的第二端与所述天线反射体120相连。所述导电隔离件140和馈电探针130可以均位于所述平面螺旋天线装置100的中央区域处，并且馈电探针130位于所述导电隔离件140的外侧，优选地，如图1和图2所示，馈电探针130呈正交分布。
本实施例的平面螺旋天线装置，通过在天线装置的中心使用一个导电隔离件和正交分布的四个馈电探针形成的馈电结构，可以进一步使得天线结构更加紧凑，降低天线制作成本。
示例性的，如图1和图3所示，所述平面螺旋天线装置100还包括至少两个导电支撑件150，每个所述导电支撑件150对应一组所述平面螺旋线111。所述导电支撑件150的第一端与所述天线辐射体110相连，所述导电支撑件150的第二端与所述天线反射体120相连。所述导电支撑件150优选地位于所述平面螺旋天线装置100的边缘区域处并呈正交分布。
本实施例的平面螺旋天线装置，通过在天线边缘区域设置导电支撑件，不仅可以有效支撑天线反射体，还可以起到信号扼流圈的作用，提高天线性能。
为了使得平面螺旋天线装置的结构更加紧凑，所述平面螺旋线111的起始直径范围为3mm～20mm，所述平面螺旋线111的绕线匝数范围为1.5～1.7，所述平面螺旋线111的宽度范围为1mm～3mm，所述平面螺旋线111所在的平面与反射面的高度范围为10mm～40mm。所述天线辐射体110和所述天线反射体120之间的距离范围为10mm～40mm。
示例性的，如图1所示，所述馈电网络包括至少一个宽带90度移相电桥，以将所述至少两组正交的平面螺旋线111的正交螺旋线信号合成一个右旋圆极化信号。在天线辐射体110包括四组正交分布的平面螺旋线111时，馈电网络包括三个移相电桥，该三个移相电桥共同作用将四组正交螺旋线信号合成一个右旋圆极化信号。
示例性的，为了使得平面螺旋天线装置的结构更加紧凑，所述天线辐射体110采用单面PCB板，所述天线反射体120采用双面PCB板。天线辐射体110背离天线反射体120的一侧设置有平面螺旋线111。天线反射体120背离天线辐射体110的一侧设置有馈电网络以及其他一些电路结构。
下文将结合附图对采用本公开实施例的平面螺旋天线装置的性能进行说明。
如图4所示，其为平面螺旋天线装置的GNSS主要频率的增益方向图。从图4不难看出，天线的最大增益超过5dBi，天线在20度低仰角增益超过-5dBi。
如图5所示，其为平面螺旋天线装置的GNSS主要频率的极化轴比曲线图。从图5不难看出，20度以上仰角轴比小于2dB，性能非常优秀。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。
Claims (10)
1.一种平面螺旋天线装置，其特征在于，所述平面螺旋天线装置包括：
天线辐射体，所述天线辐射体包括至少两组正交的平面螺旋线；
天线反射体，所述天线反射体与所述天线辐射体相对间隔设置，所述天线反射体的底层设置有馈电网络；
至少两个馈电探针，每个所述馈电探针对应一组所述平面螺旋线，所述馈电探针的第一端与对应的所述平面螺旋线的馈电端电连接，所述馈电探针的第二端与所述馈电网络电连接。
2.根据权利要求1所述的平面螺旋天线装置，其特征在于，所述平面螺旋天线装置还包括导电隔离件；
所述导电隔离件的第一端与所述天线辐射体相连，所述导电隔离件的第二端与所述天线反射体相连。
3.根据权利要求2所述的平面螺旋天线装置，其特征在于，所述导电隔离件位于所述平面螺旋天线装置的中央区域处；
所述至少两个馈电探针位于所述平面螺旋天线装置的中央区域处，且位于所述导电隔离件的外侧。
4.根据权利要求3所述的平面螺旋天线装置，其特征在于，所述至少两个馈电探针呈正交分布。
5.根据权利要求1所述的平面螺旋天线装置，其特征在于，所述平面螺旋天线装置还包括至少两个导电支撑件，每个所述导电支撑件对应一组所述平面螺旋线；
所述导电支撑件的第一端与所述天线辐射体相连，所述导电支撑件的第二端与所述天线反射体相连。
6.根据权利要求5所述的平面螺旋天线装置，其特征在于，所述至少两个导电支撑件位于所述平面螺旋天线装置的边缘区域处。
7.根据权利要求1至6任一项所述的平面螺旋天线装置，其特征在于，所述平面螺旋线的参数满足下述至少一项：
所述平面螺旋线的起始直径范围为3mm～20mm，所述平面螺旋线的绕线匝数范围为1.5～1.7，所述平面螺旋线的宽度范围为1mm～3mm，所述平面螺旋线所在的平面与反射面的高度范围为10mm～40mm。
8.根据权利要求1至6任一项所述的平面螺旋天线装置，其特征在于，所述天线辐射体和所述天线反射体之间的距离范围为10mm～40mm。
9.根据权利要求1至6任一项所述的平面螺旋天线装置，其特征在于，所述馈电网络包括至少一个宽带90度移相电桥，以将所述至少两组正交的平面螺旋线的正交螺旋线信号合成一个右旋圆极化信号。
10.根据权利要求1至6任一项所述的平面螺旋天线装置，其特征在于，所述天线辐射体采用单面PCB板，所述天线反射体采用双面PCB板。
Priority Applications (1)
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| CN202120860542.1U CN215184521U (zh) | 2021-04-25 | 2021-04-25 | 平面螺旋天线装置 |
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| CN202120860542.1U CN215184521U (zh) | 2021-04-25 | 2021-04-25 | 平面螺旋天线装置 |
Publications (1)
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| CN215184521U true CN215184521U (zh) | 2021-12-14 |
Family
ID=79363220
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| CN202120860542.1U Active CN215184521U (zh) | 2021-04-25 | 2021-04-25 | 平面螺旋天线装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN215184521U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113300088A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-24 | 北京合众思壮科技股份有限公司 | 平面螺旋天线装置 |
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2021
- 2021-04-25 CN CN202120860542.1U patent/CN215184521U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN113300088A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-24 | 北京合众思壮科技股份有限公司 | 平面螺旋天线装置 |
| CN113300088B (zh) * | 2021-04-25 | 2024-05-28 | 北京合众思壮科技股份有限公司 | 平面螺旋天线装置 |
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