[发明专利]螺旋天线

说明书

本发明一般涉及在卫星通信或地面移动无线通信中使用的便携式终端。具体来说，本发明涉及一种螺旋天线。

以下将参考图6对基于传统技术的一种螺旋天线进行说明。图6为一个透视图，它显示了日本专利申请No.Hei-7-202551中所揭示的一种传统天线的结构。

此传统天线的结构如下。螺线形导线103，104和螺线形导线105，106分别经支承107缠绕在两个长度不同的同轴电缆101，102上。在这种结构中，同轴电缆101的长度大于同轴电缆102，并且通过同轴电缆101上端的U型变换器108可向螺线形导线103，104提供电能。同轴电缆102的尺寸被设计成使得同轴电缆102的顶端延伸到螺线形导线103，104卷绕端的下方，而且可通过U型变换器108向螺线形导线105，106提供电能。

在这种情况下，同轴电缆101及螺线形导线103，104组和同轴电缆102及螺线形导线105，106组可作为两组独立的天线而工作。在图6中，参考数字110，111表示接头，而参考数字109则代表一个天线罩。

因此，在利用此天线作为卫星通信终端天线并且它们的接收频带和发射频带相互独立的情况下，可通过对它们进行独立调节以使其中的一个天线作为发射天线而另一个天线作为接收天线。如上所述，因为天线的设计具有双级结构，所以可在较宽的频带中使用。

在上述传统技术中，两个独立的螺旋天线在双级结构中是堆集放置的，因此具有加宽频带的效果。但它的缺点在于整个天线的尺寸过大。

本发明的一个目的是提供一种螺旋形天线，其具有频带范围宽和结构紧凑特点。

为达到上述目的，在一个柱状介电部件的内部和外部都设置有可作为辐射元件的导线。即，根据本发明所述的螺旋形天线包括：缠绕在一个柱状介电部件外壁上的螺线形导线，附着在该柱状介电部件内壁上的另一些螺线形导线，以及可分别向柱状介电部件内、外壁上的内部和外部螺线形导线提供高频电能的电源电路。

具体来说，首先，缠绕在柱状介电部件外壁上的螺线形导线和一个用于向外部螺线形导线提供电能的电源电路一起构成了一个独立的螺旋天线。其次，附着在柱状介电部件内壁上的螺线形导线和一个用于向内部螺线形导线提供电能的电源电路一起构成了另一个独立的螺旋天线。

因此，即使在单独使用一个螺旋天线而不能获得足够的频率带宽时，也可在不增加天线整体尺寸的情况下，通过给这两个天线分配不同的相邻频带而获得双倍的频率带宽。

详细地说，在利用此天线作为卫星通信终端天线并且它们的接收频带和发射频带相互独立的情况下，可通过对它们进行独立调节以使其中的一个天线用于发射而另一个天线用于接收。

通过对以下优选实例的详细说明并参考附图，本发明的其它目的、特征和优点将变得更为清楚。

图1是根据本发明一个优选实例中所述螺旋天线的透视图。

图2是根据本发明一个优选实例中所使用的螺旋天线介电柱体的透视图。

图3的透视图显示了图1所示螺旋天线的介电柱体1与图2中所使用的介电柱体1之间的关系。

图4是单个传统螺旋天线的辐射图谱。

图5是根据本发明优选实例中所述的螺旋天线的辐射图谱。

图6是以前使用的螺旋天线的透视图。

以下将参考附图对根据本发明所述的优选实例进行说明。

图1是根据本发明一个优选实例中所述的螺旋天线的透视图。

参考图1，本发明所述的优选实例包括：介电柱体1，置于介电柱体1外表面上的螺线形导线2a，2b，2c和2d，向螺线形导线2a到2d提供高频电能的电源电路4(其中各高频电之间的相移都是π/2[弧度])，置于介电柱体1内表面上的螺线形导线3a，3b，3c和3d，以及向螺线形导线3a到3d提供高频电能的电源电路5(其中各高频电之间的相移都是π/2[弧度])。

以下将参考附图对本发明所述的螺旋天线的工作原理进行说明。在图1中，电源端6所提供的高频电被分为四个高频电部分，这四部分高频电具有相同的幅度但各部分之间的相移都是π/2[弧度]，它们分别向置于介电柱体1外部的螺线形导线2a，2b，2c和2d提供电能。施加有高频电的外部螺线形导线2a到2d中的每个导线都可在由螺旋形天线的布局和倾角所确定的方向上辐射出圆形偏振波。类似地，电源端7所提供的高频电也被分为四个高频电部分，四部分高频电也具有相同的幅度而且各部分之间的相移也都是π/2[弧度]，它们分别向置于介电柱体1内部的螺线形导线3a，3b，3c和3d提供电能。施加有高频电的内部螺线形导线3a到3d中的每个导线都可在由螺旋形天线的布局和倾角所确定的方向上辐射出圆形偏振波。