[发明专利]一种平衡双频四臂螺旋天线

说明书

本申请涉及天线技术领域，提供一种平衡双频四臂螺旋天线，属于多模全球卫星导航系统天线技术领域。平衡双频四臂螺旋天线，包括辐射部分、馈电部分，辐射部分包括空心柱及4组同规格等间距的螺旋臂，螺旋臂绕置于空心柱表面，馈电部分安装在空心柱的端部，每组螺旋臂包括主辐射臂及副辐射臂，主辐射臂与副辐射臂的一端开路或短路，在短路或开路一端设有耦合组件。本申请的平衡双频四臂螺旋天线，可提高寄生频段的能量，改善寄生频段的性能,同时降低天线尺寸。

技术领域

本申请涉及一种平衡双频四臂螺旋天线，属于多模全球卫星导航系统天线技术领域。

背景技术

全球卫星导航系统(GNSS)在社会的各个方面有着及其广泛的应用。较单一的卫星导航系统而言,多模导航具有覆盖范围更广,导航精度更高,运行更为稳定性等优点,这使得多模导航成为未来卫星导航发展大趋势。而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性能有较大的影响。因此研究多模卫星导航天线就有重要的意义。

常规四臂螺旋天线一般情况下是采用在顶部(或者底部)弯折辐射臂或者在主辐射臂旁边直接放置一段短路或开路的副辐射臂的方式实现双频特性，但是这两种方式都存在一个问题，即由于主辐射臂和副辐射臂的电流不平衡，导致寄生频段的能量往往会低于主频段的能量，影响天线的性能。

发明内容

本申请为解决现有技术中四臂螺旋天线主辐射臂和副辐射臂的电流不平衡，导致寄生频段的能量往往会低于主频段的能量，影响天线的性能的问题而设计。

本申请提供了一种平衡双频四臂螺旋天线，包括辐射部分、馈电部分，辐射部分包括空心柱及4组同规格等间距的螺旋臂，螺旋臂绕置于空心柱表面，馈电部分安装在空心柱的端部，每组螺旋臂包括主辐射臂及副辐射臂，主辐射臂与副辐射臂的终端开路或短路，且在主辐射臂和副辐射臂之间设有耦合组件。

根据本申请的一个实施例，其中，所述平衡双频四臂螺旋天线还包括外罩及电缆，所述辐射部分和馈电部分包裹在该外罩内，所述电缆连接所述馈电部分。

根据本申请的一个实施例，其中，所述主辐射臂与副辐射臂的螺旋上升角为相同或不同。

根据本申请的一个实施例，其中，所述馈电部分包括圆极化馈电组件，所述圆极化馈电组件可以是电桥或者是纯介质组成的一分四网络，网络的输入端口与电缆相连，每个输出端口幅度相等，相位依次相差90°，四个输出端口分别与四组螺旋臂相连接。

根据本申请的一个实施例，其中，所述主辐射臂和副辐射臂的旋向为右旋或左旋，主辐射臂和副辐射臂的宽度为均匀或渐变，主辐射臂和副辐射臂的终端为开路或短路。

根据本申请的一个实施例，其中，所述螺旋臂为在介质基板上印刷制成，所述空心柱为质量轻的低损耗材料或空气所构成。

根据本申请的一个实施例，其中，耦合组件的设置包括以下三种方式：

(1)所述耦合组件包括分别设置在主辐射臂和副辐射臂上的两个末端平齐的耦合片。

(2)所述耦合组件包括分别设置在主辐射臂和副辐射臂上的两个末端为锯齿形的耦合片。

(3)所述耦合组件包括印刷在螺旋臂背面的耦合片。

根据本申请的一个实施例，其中，所述耦合组件的设置方向为与平衡双频四臂螺旋天线整体放置方向垂直。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：上述方案中，本申请提供的平衡双频四臂螺旋天线，与现有技术相比，在保证天线其他性能的情况下，两个频段增益带宽相当且有较高的辐射效率。通过主辐射臂和副辐射臂间加一个耦合器件，以平衡主、副辐射臂的电流，从而提高寄生频段的能量，改善寄生频段的性能，同时，耦合器件的引入相当于增加了电长度，从而降低天线尺寸。

附图说明