[发明专利]一种超宽带紧凑型圆极化螺旋天线

说明书

本发明公开了一种超宽带紧凑型圆极化螺旋天线，包括天线支架、双臂螺旋线、微带巴伦、支撑板及SMA高频电连接器，微带巴伦包括PCB板、第一同轴馈线和第二同轴馈线，PCB板沿天线支架的轴向插设于天线支架内，第一同轴馈线和第二同轴馈线沿天线支架的轴向分别设置于PCB板的两个侧面上，第一螺旋线的顶端与第一同轴馈线的顶端连接，第二螺旋线的顶端与第二同轴馈线的顶端连接，支撑板固定安装于PCB板的底端，SMA高频电连接器安装于支撑板上，用于将导行波传输至微带巴伦，本发明采用双臂锥形螺旋线加超宽带微带巴伦的方式解决了宽频带范围内的辐射圆极化电磁波的需求问题，同时螺旋天线体积小、重量轻、结构可靠稳定。

技术领域

本发明属于天线的设计领域，尤其涉及一种超宽带紧凑型圆极化螺旋天线。

背景技术

随着国内外卫星技术的快速发展，传统有效载荷的频谱资源异常紧张，对发展超宽带、轻量化、小型化天线的要求越来越高，尤其对圆极化、高增益的要求，此类天线可广泛应用于各类有效载荷和各平台系统中，更可用于地面卫星通信系统中。目前，用于卫星的微波辐射计天线通常使用波导缝隙阵列天线、反射面天线，缺点是带宽非常窄，圆极化带宽更加窄，重量大，不利于对卫星轻量化要求。

国内宽带微波辐射计天线通常使用对数周期天线，但具有明显的缺点：1)带宽还不够宽，需要外加90°电桥形成圆极化；2)水平尺寸比较大，对于微小卫星越来越小的舱体表面积不太友好。国外目前使用的微波辐射计天线多使用波导缝隙阵列天线，缺点是：1)重量非常大，不利于卫星轻量化；2)圆极化带宽不够好。

发明内容

本发明的目的是提供一种超宽带紧凑型圆极化螺旋天线，该天线在超过5倍频程的范围内具有较好的阻抗匹配特性和圆极化特性，用微带巴伦解决宽频带阻抗匹配和电流平衡，利用圆锥形双臂螺旋线将导行波转化成空间自由辐射的电磁波，解决宽频带范围内均可以发射和接收电磁波。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种超宽带紧凑型圆极化螺旋天线，包括天线支架、双臂螺旋线、微带巴伦、支撑板及SMA高频电连接器；

所述天线支架为上下开口的圆锥筒，所述天线支架的外壁上开设有两个自下而上延伸的螺旋槽；

所述双臂螺旋线包括第一螺旋线和第二螺旋线，分别安装于两个所述螺旋槽内，所述第一螺旋线和所述第二螺旋线的底端均固定连接于所述天线支架上；

所述微带巴伦包括PCB板、第一同轴馈线和第二同轴馈线，所述PCB板沿所述天线支架的轴向插设于所述天线支架内，所述第一同轴馈线和所述第二同轴馈线沿所述天线支架的轴向分别设置于所述PCB板的两个侧面上，所述第一螺旋线的顶端与所述第一同轴馈线的顶端连接，所述第二螺旋线的顶端与所述第二同轴馈线的顶端连接；

所述支撑板固定安装于所述PCB板的底端；

所述SMA高频电连接器安装于所述支撑板上，用于将导行波传输至所述微带巴伦。

优选地，还包括固定套，所述固定套嵌装于所述天线支架的顶端，所述固定套沿轴向开设有固定槽，所述PCB板的顶端插设于所述固定槽内，对所述PCB进行固定。

优选地，所述天线支架的内壁上对称开设有两条滑槽，所述PCB板的边缘插入所述滑槽内，将所述PCB板安装至所述天线支架内。

优选地，所述第一螺旋线的顶端与所述第一同轴馈线的顶端焊接连接，所述第二螺旋线的顶端与所述第二同轴馈线的顶端焊接连接。

优选地，所述天线支架的底端直径为Ф270mm，顶端直径为Ф18，所述双臂螺旋线的螺旋间距为33mm。

优选地，所述固定套的材质选用聚酰亚胺。

优选地，所述支撑板的材质选用聚酰亚胺。

优选地，所述天线支架的材质选用玻璃钢。