[实用新型]一种小型化圆柱形四臂螺旋北斗天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及四臂螺旋天线，特别涉及一种小型化圆柱形四臂螺旋北斗天线。

背景技术

全球卫星导航系统（GNSS）是重要的空间基础设施，被广泛地应用在政治活动、经济、军事领域以及日常生活等多个方面，全球卫星导航系统提供全球范围内的导航，高精度定位于授时等服务，其在各个领域发挥着不可替代的作用

由于卫星导航系统具有巨大作用，世界主要大国和利益集团都独自建立或提出联合建立卫星导航系统，目前已建成运行和正在发展中的卫星导航系统有美国的GPS（global position system）,俄罗斯的GLONASS(global navigation satellite system),欧盟的Galilieo以及我国的BD系统等。

天线作为卫星导航系统的重要组成部分，其性能好坏对导航系统的整体性能有较大的影响。目前在卫星导航领域广泛运用的天线有两种，微带天线与四臂螺旋天线，而在电性能上，四臂螺旋天线拥有心形方向图、良好的前后化、优良的广角圆极化特性，非常适合应用在卫星通讯导航领域。与现代其他天线的发展方向一样，四臂螺旋天线发展亦是朝着小型化、多频带和宽频带应用发展。

受机载等天线坏境低剖面要求的限制，对四臂螺旋天线的尺寸提出了更高的要求，所以四臂螺旋天线低轮廓，小型化技术的研究一直是学术界研究的重点。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种体积小、圆极化性能好的小型化圆柱形四臂螺旋北斗天线。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种小型化圆柱形四臂螺旋北斗天线，包括介质体和旋转设置在介质体上的天线臂，所述介质体为圆柱形，所述天线臂包括等距设置在介质体上的第一天线臂、第二天线臂、第三天线臂和第四天线臂，所述第一天线臂、第二天线臂、第三天线臂和第四天线臂底部分别连接馈电点，并分别包括从馈电点向上倾斜延伸的上段、设置于介质体顶部的中段和向下延伸并呈内卷式折弯设置的下段。

该天线体积小、成本低，天线臂的绕线方式使得电流路径短，天线效益高，具有良好的圆极化性能。

优选的，所述第一天线臂、第二天线臂、第三天线臂和第四天线臂的长度分别为B3频点波长的四分之一。通过四条天线臂以90度的相位差的方式馈电，从而合路后输出频率为B3频点。

优选的，所述天线臂底部还通过电容接地。调整天线阻抗，保证天线的Smith圆图的圆度更好，回波损耗值大。

优选的，所述介质体设置于PCB板上，所述PCB板上设有隔离馈电点和接地点的净空区域。防止馈电点和接地点短路。

优选的，所述介质体为中空的圆柱形。体积小、成本低，同时达到减少天线臂之间的影响的作用。

优选的，所述天线臂为镭射印刷的金合金。使天线四路完全一致，提高了天线的一致性盒稳定性，利于天线性能的实现。

优选的，所述介质体为ABS-PC。比传统的四壁螺旋天线体积较小，在减少天线之间相互影响的同时，提高天线的增益，也降低了天线生产工艺和成本。

优选的，所述馈电点通过电桥进行合路并连接SMA底座。

优选的，所述中段的长度根据所需的天线工作频率调整。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型提供一种小型化圆柱形四臂螺旋北斗天线，采用内卷式折弯绕线的方式，电流路径短，结合相移网络的方式馈电，在一定的频带范围内有较好的相位和幅度特性，使得四臂螺旋天线能拥有良好的圆极化特性，也能扩宽天线的工作带宽。采用中空圆柱形的ABS-PC作为介质体，比传统的四壁螺旋天线体积较小，在减少天线之间相互影响的同时，提高天线的增益，也降低了天线生产工艺和成本。在其上镭射印刷金合金，使四路天线臂完全一致，提高了天线的一致性盒稳定性，利于天线性能的实现，圆极化性能良好。

附图说明

图1是本实用新型实施例四臂螺旋北斗天线结构示意图。

图2是本实用新型实施例四臂螺旋北斗天线局部剖面结构示意图。

图3是本实用新型实施例四臂螺旋北斗天线等效电路图。

图4是本实用新型实施例四臂螺旋北斗天线回波损耗图。

图5是本实用新型实施例四臂螺旋北斗天线辐射方向图。

图6是本实用新型实施例四臂螺旋北斗天线Smith圆图。

其中，1为第一天线臂，11为上段，12为中段，13为下段，2为第二天线臂，3为第三天线臂，4为第四天线臂，5为介质体，6为馈电点，7为电容，8为PCB板，9为净空区域。

具体实施方式