[发明专利]可调节的层叠式多臂双频螺旋天线装置

说明书

一种可调节的层叠式多臂双频螺旋天线装置，包括L1天线单元、L2天线单元和同轴线缆，L1天线单元设于L2天线单元上方；L1天线单元包括L1 FPC电路板、L1介质支撑体和L1接地板，L1 FPC电路板绕L1介质支撑体卷成筒状；L2天线单元包括L2 FPC电路板、L2介质环组和L2接地板，L2 FPC电路板绕L2介质环组卷成筒状；L1介质支撑体可在L2 FPC电路板内上下滑动；本发明具有设计灵活、成本低、结构简单、天线性能优良、应用范围广等特点，通过调节活动介质环在L2 FPC电路板内位置对L2天线单元的工作频率进行微调，适用于需要双频段，但偶尔或经常需要对其中一个固定频段进行调节的使用场合。

技术领域

本发明属于天线技术领域，具体涉及一种可调节的层叠式多臂双频螺旋天线装置。

背景技术

天线作为射频通信的前端部件，在通信系统中占有重要地位。针对目前高精度多系统GNSS测量型天线的设计需求，在卫星信号接收性能上，不仅要保证天线具有定位精度高、性能稳定可靠的特点，同时又要充分利用卫星导航多星多频信号资源，为了能够满足兼容多系统多频点GNSS终端设备的应用需求，天线应具备较宽工作带宽、抗干扰能力强、优异的圆极化性能和相位中心稳定度等，并且要求天线系统兼容性更强和结构设计更加紧凑、便携、轻小、兼容性强等特点。尤其是针对目前可穿戴式、手持式、无人机高精度导航定位终端模块与设备配套天线应用需求，对天线的要求不仅要满足高性能、高效率、多姿态稳定接收，而且结构还要满足轻小、灵活、便携等设计需求。

现有技术采用介质支撑体介电常数比较高（一般大于5）的基板设计，天线增益低，在高频信号条件下表现不佳；并且，现有天线多是采用在陶瓷或塑料上雕刻（蚀刻）的，误差大，可靠性低；一般天线双频螺旋无源信号，是合路输出，增益低，并且如果进行前置滤波，噪声系数大。

因此，可以考虑将柔性电路板应用于高精度多系统测量型天线柔性上。电路板FPC（Flexible Printed Circuit）在天线行业用途越来越广泛，由最初的柔性电路，到现在柔性天线。FPC由于其柔性好，方便成形和粘贴，有利于做出不同形状的天线，因此，FPC在天线领域的应用日益广泛。目前的天线单元，例如卫星导航螺旋天线，卫星通信的螺旋天线，均使用FPC技术。为了将天线缠绕成棒状，中间一般采用柱体（介质棒或工程泡沫）或圆管（塑料管），这种结构虽然可以很好支撑，但是由于其制造公差和材料一致性难以保证，容易造成天线产品工作频率偏差，进而影响产品的一致性，并且，这种天线体积大，相应重量大，对于重量要求严格的特殊应用场合并不适用。

另外，天线的工作频率一经加工完成后便难以调节，在天线的工作频率在使用中出现偏离等情况时无法及时进行微调。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种采用活动层叠的结构，L1和L2信号单独输出，L2天线单元工作频率可微调，方便信号处理的多臂双频螺旋天线装置。

本发明的另一个目的是提供一种适合于无人机等应用场景，体积小、重量轻的层叠天线。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种可调节的层叠式多臂双频螺旋天线装置，包括：L1天线单元、L2天线单元和同轴线缆，L1天线单元设于L2天线单元上方；

所述L1天线单元包括L1 FPC电路板、L1介质支撑体和L1接地板，所述L1 FPC电路板绕L1介质支撑体卷成筒状，L1介质支撑体对L1 FPC电路板起到支撑和定型作用；

所述L2天线单元包括L2 FPC电路板、L2介质环组和L2接地板，所述L2 FPC电路板绕L2介质环组卷成筒状，所述L2介质环组对L2 FPC电路板起到支撑和定型作用；

所述L1介质支撑体可在筒状的L2 FPC电路板内上下滑动。