[实用新型]2.8GHz印刷四臂螺旋天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种天线，特别是涉及一种2.8GHz印刷四臂螺旋天线。

背景技术

谐振式印刷四臂螺旋天线具有半球覆盖的宽波束、优良的广角圆极化、低廉的成本以及优良的阻抗匹配等特性，在全球卫星定位系统、INMARSAT系统等卫星通信系统、无人机及导弹等武器系统中，印刷四臂螺旋天线成为传统贴片天线和交叉偶极子天线有力的替代品；螺旋天线结构的空间特征参量有三个：螺旋高度、螺距和直径。传统的绕线四臂螺旋天线通常由金属丝缠绕而成，三个参量指标较难保证加工精度。与之相比，印刷四臂螺旋天线采用印制板加工工艺，加工精度极高，并且还具有重量轻、高维稳定性好的优点。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于，提供一种2.8GHz印刷四臂螺旋天线，可具备低驻波比、宽波束宽度，并能使天线极化纯度得到显著提高。

本实用新型的技术方案为：一种2.8GHz印刷四臂螺旋天线，其特征是，包括移相馈电网络、螺旋天线辐射单元和介质柱面，所述螺旋天线辐射单元印制在印制板基片上，所述印制板基片绕轴线卷成介质柱面，所述介质柱面的内部设有介质圆柱；所述移相馈电网络设有四个端口，每个端口分别与螺旋天线辐射单元的每根臂相连接。

前述的2.8GHz印刷四臂螺旋天线，其特征是，所述介质柱面为柔性微波电介质薄膜。

前述的2.8GHz印刷四臂螺旋天线，其特征是，所述介质柱面的材质为聚四氟乙烯。

前述的2.8GHz印刷四臂螺旋天线，其特征是，所述介质圆柱上部的内部为空心结构。

本实用新型所达到的有益效果：

1）由于采用印刷电路工艺，因此其成品率更高，调试简单、可靠性好；

2）极化纯度更高，尤其适用于需收发隔离场合；

3）具有更加优良的半球覆盖均匀圆极化波束；

4）新型的移相馈电网络，具有结构紧凑、宽带、驻波比低等优点。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中天线印制板基片平面示意图；

图3为移相馈电网络结构示意图。

附图标记列表：

1—带状线，2—印制板基片，3—移相馈电网络基片，4—介质圆柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种2.8GHz印刷四臂螺旋天线，包括移相馈电网络、螺旋天线辐射单元和介质柱面，所述螺旋天线辐射单元的带状线1印制在印制板基片2上，所述印制板基片2绕轴线卷成介质柱面，所述介质柱面的内部设有介质圆柱4；所述移相馈电网络设有四个端口，每个端口处的移相馈电网络基片3分别与螺旋天线辐射单元的每根臂相连接。

图2是螺旋天线辐射单元的平面展开结构，螺旋天线辐射单元的带状线1印制在印制板基片2上（本设计采用美国罗杰斯公司生产的RT5880基片，厚度0.127mm，是一种具有较高柔性的微波电介质薄膜），然后绕着一根轴线卷成柱形结构，在卷好的柱面结构里放置一个介质圆柱4，以防止四臂螺旋天线在受到意外外力作用的时候变形。

介质柱面采用聚四氟乙烯材料，其介电常数与天线基片相近，天线的性能指标更加稳定、可靠。介质圆柱4上部进行内部掏空处理，可大幅降低天线整体重量，尤其适合对重量有严苛要求的场合。

对于四臂螺旋天线的馈电，需要在四根印刷螺旋的馈入端，具有幅度相等相位正交的信号输入。可有两种方式实现90°相移，一种是通过采用馈电网络来实现，主要是采用定向耦合器或者T型功率分配器；另外一种是采用自相移结构来实现，就是调长一根双线螺旋以产生+45°的相移，调短另外一根双线以产生-45°的相移。

由于自相移结构对于相位准确控制实现起来难度较大，本实用新型采用一种结构紧凑的馈电网络，如图3所示。其中，port0为天线的外部输入口，端口1~端口4分别为四个螺旋臂提供等幅、相差依次为90°的平衡馈电。这种馈电网络将port0输入的能量在经过第一级功分器时按1：3分配，然后在经过第二级时按1：2分配，在经过第二级时按1：1等分，这样从端口1~端口4得到等功率分配的馈电。

采用上述技术方案的2.8GHz四臂螺旋天线，具有小尺寸、低驻波比、宽波束覆盖、优良的广角圆极化的特点，同时其制造成本低，并且易于加工调试。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。