[发明专利]应用于全球定位卫星应用的开槽螺旋天线及其使用方法

说明书

本发明提供一种应用于全球定位卫星应用的开槽螺旋天线，包括呈弯折状的行波馈电网络和螺旋天线主体，所述螺旋天线主体通过一同轴线馈电，所述螺旋天线主体包括柔性FPC板和在柔性FPC板上开槽的若干组螺旋臂单元，每组螺旋臂单元均按同一个方向螺旋，若干组螺旋臂单元为若干个等距的螺旋槽。本发明采用金属开槽而不是传统的PQHAS作为辐射臂，利用弯折形的行波馈电网络，结构更简单，成本低且易于制造，具有实用性及创新性。

技术领域

本发明涉及一种应用于全球定位卫星应用的开槽螺旋天线及其使用方法。

背景技术

圆极化天线由于其众多优点而广泛应用于卫星通信和导航系统，例如抗多径干扰和减少电离层引起的“法拉第旋转”效应。 如今，全球导航卫星系统（GNSS）在日常军事，民用和商业应用中发挥着重要作用，具有良好性能的圆极化天线是这些应用的关键。四臂螺旋天线因其优异的轴比和心形辐射模式而成为一个很好的选择。随着卫星通信和导航技术的快速发展，市场对于天线产品的要求越来越高；

另外，馈电网络对PQHA非常重要，因为每个辐射臂所获得的能量的幅度和相位直接决定了圆极化的纯度。通常，传统的PQHA必须配备复杂的馈电网络，这不利于天线的成本控制和小型化。所以，有必要提供一种新的螺旋天线技术，在保证带宽和增益的前提下，实现天线结构简单化，增益是表示定向天线辐射集中程度的参数，为定向天线和无方向天线在预定方向产生的电场强度平方之比。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种应用于全球定位卫星应用的开槽螺旋天线，结构简单且性能良好。

本发明的具体实施方案是：提供一种应用于全球定位卫星应用的开槽螺旋天线，包括呈弯折状的行波馈电网络和螺旋天线主体，所述螺旋天线主体通过一同轴线馈电，所述螺旋天线主体包括柔性FPC板和在柔性FPC板上开槽的若干组螺旋臂单元，每组螺旋臂单元均按同一个方向螺旋，若干组螺旋臂单元为若干个等距的螺旋槽。

进一步的，所述螺旋天线主体厚度为0.254mm。

进一步的，所述螺旋臂单元均匀设在螺旋天线主体外表面。

进一步的，所述螺旋天线主体上设有采用金属开槽作为辐射臂的金属条。

进一步的，所述螺旋臂单元对应全球定位系统（GPS）L2接收频段。

进一步的，所述行波馈电网络为位于螺旋天线主体内表面的折叠型馈电网络，所述行波馈电网络弯折角度均相同。

进一步的，所述行波馈电网络输入端口与同轴线相连接，所述行波馈电网络的微带馈线末端经欧姆电阻与螺旋天线主体外表面相连接。

进一步的，所述螺旋臂单元和行波馈电网络均建立在印刷电路板上。

进一步的，一种应用于全球定位卫星应用的开槽螺旋天线的使用方法，柔性EPC板围绕成螺旋天线主体，螺旋天线主体的螺旋臂单元按统一方向螺旋构成螺旋天线，馈电方式通过附着于螺旋天线主体介质内表面的呈弯折形的行波馈电网络，从而利用同轴线馈电；根据测试结果调节若干组螺旋臂单元的宽度，宽度较小时，天线辐射面积更大，增益更高；同时，通过调节螺旋臂单元的长度，使螺旋臂单元谐振于低频，对应全球定位系统（GPS）L2接收频段。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本装置设计合理，结构简单，有效实现宽频带，采用呈弯折形的行波馈电网络，与传统的螺旋天线相比，本装置的螺旋天线主体结构更加简单，辐射臂和馈电网络均建立在印刷柔性FPC板上，因此天线成本低且易于制造，性能良好，适合应用于移动导航终端设备中。

附图说明

图1为本发明实施例开槽螺旋天线的立体图；

图2为本发明实施例开槽螺旋天线的正视图；