[实用新型]一种应用于S波段的新型宽频带印刷四臂螺旋天线

说明书

本实用新型涉及螺旋天线技术领域，具体是一种应用于S波段的新型宽频带印刷四臂螺旋天线，馈电网络包括威尔金森功分网络、介质层和接地面层，两威尔金森功分网络分别中心对称设于馈电网络的上下层且两威尔金森功分网络上周向均匀分布有四端口，三介质层依次竖直设于两威尔金森功分网络间，每两相邻介质层间各设有一接地面层。本实用新型同现有技术相比，利用紧凑的威尔金森功分网络来设计馈电网络，并采用同轴馈线进行馈电，同时采用印刷式渐宽型走线来设计渐宽型螺旋臂，在渐宽型螺旋臂终端用短路环线进行连接，实现宽频带下的圆极化天线设计，在天线整体小型化的基础上能够有效的拓宽带宽，提高天线性能，达到小型化和宽带化的效果。

技术领域

本实用新型涉及螺旋天线技术领域，具体是一种应用于S波段的新型宽频带印刷四臂螺旋天线。

背景技术

传统的螺旋天线采用铜线或半钢电缆绕置而成，这种加工工艺较为复杂，难以保证一致性，且天线带宽很窄。近年来，螺旋天线多采用印刷螺旋臂的形式，这种印刷螺旋天线体积小，质量轻，工艺简化，易于批量生产，成本低。印刷四臂螺旋天线的难点在于其馈电网络，既需要实现功率分配又需要满足馈电相位要求。现有的馈电网络有自相移结构、威尔金森结构、巴伦结构。自相移结构是通过改变天线螺旋臂的结构，如长度、旋转馈电点等，来产生90度的相位差，结构紧凑，但天线阻抗和轴比带宽很窄，无法实现宽频带内的良好辐射特性。威尔金森结构采用威尔金森功分器，输出相等功率，且通过调整微带线的长度可以改变相位实现功率分配和相位偏移的功能。巴伦结构根据馈电形式可分为缝隙巴伦、无限巴伦等多种形式，是用来实现同轴馈电时的平衡馈电。但目前现有馈电网络的尺寸都较大，且天线带宽不宽，无法满足小型化和宽频带的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中的上述技术问题，提供一种实现天线小型化和宽带化的应用于S波段的新型宽频带印刷四臂螺旋天线。

为实现上述目的，提供一种应用于S波段的新型宽频带印刷四臂螺旋天线，其特征在于，包括馈电网络，

所述馈电网络包括威尔金森功分网络、介质层和接地面层，两所述威尔金森功分网络分别中心对称设于所述馈电网络的上下层且两所述威尔金森功分网络上周向均匀分布有四端口，三所述介质层依次竖直设于两所述威尔金森功分网络间，每两相邻所述介质层间各设有一所述接地面层。

优选地，所述一种应用于S波段的新型宽频带印刷四臂螺旋天线还包括天线，所述天线包括环线和渐宽型螺旋臂，所述环线和所述馈电网络分别沿其圆周方向依次连接四所述渐宽型螺旋臂的两端。

优选地，所述环线和所述馈电网络为上下布置，所述环线、所述渐宽型螺旋臂和所述馈电网络共同形成一半径为15mm和高为57.6mm的圆柱体，所述天线的高度为56mm。

优选地，四所述渐宽型螺旋臂均采用线宽自下而上为2mm到10mm的印刷式渐宽型走线且四所述渐宽型螺旋臂的高度均为53.5mm。

优选地，四所述渐宽型螺旋臂均采用右旋螺旋臂结构。

优选地，两所述威尔金森功分网络通过四所述端口将输入信号传输到四所述渐宽型螺旋臂。

优选地，所述一种应用于S波段的新型宽频带印刷四臂螺旋天线还包括同轴馈线，所述同轴馈线设于所述馈电网络底部的中心点，且所述同轴馈线的两端分别连接于所述馈电网络的同轴线和馈源。

优选地，两所述接地面层为过孔连接。

优选地，三所述介质层均采用介电常数为4.3的FR4材料，且所述介质层的厚度和半径分别为1.6mm和16mm。