一种四臂螺旋天线制造技术

本发明专利技术提供的四臂螺旋天线，采用左螺旋设置的四条辐射线作为天线主体，并采用缝隙巴伦和相移网络构成馈电网络。通过相移网络产生四个相位依次相差90°的等幅馈电信号，并通过缝隙巴伦传递给四条辐射线，最终使四条辐射线发射右旋圆极化电磁波。本发明专利技术提供的四臂螺旋天线的四条辐射线采用左螺旋方向设计，使得四臂螺旋天线具有良好的宽波束和圆极化特性。此外，缝隙巴伦能够调节四臂螺旋天线的输入阻抗，从而使四臂螺旋天线具有良好的阻抗带宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天线
，尤其涉及一种四臂螺旋天线。
技术介绍
天线是卫星导航定位系统中的重要部件之一，天线能够接收卫星发射的电磁波信号并传送给导航终端内的接收机；同时，天线将导航终端内发射机发出的电信号辐射到空间的电磁波信号。导航终端需要接收多颗导航卫星的信号才能进行导航和定位，而且，导航卫星的电磁波信号比较弱。为了能够接收到尽量多的导航卫星的信号，以及获得良好的信噪比，导航终端天线需要具有半球覆盖的宽波束特性。而且，由于导航卫星发射右旋圆极化的导航信号，这就要求导航终端天线具有良好的右旋圆极化特性。但是，传统的导航终端天线形式多为微带天线，或不具备低剖面特点的四臂螺旋天线，这些天线很难实现宽波束，而且圆极化性能差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种四臂螺旋天线，以解决传统四臂螺旋天线宽波束和圆极化性能差的问题。第一方面，本专利技术提供一种四臂螺旋天线，包括：四条辐射线和相移馈电网络，其中，所述馈电网络包括四个缝隙巴伦和一个相移网络；四个所述辐射线均匀分布在一个圆周上，且每条所述辐射线都沿所述四臂螺旋天线的高度方向左螺旋上升；所述相移网络包括一个输入端和四个馈电端口，用于将所述输入端输入的电信号转换成幅值相等，相位依次相差90°的馈电信号输出；每个所述缝隙巴伦的输入端分别连接所述相移网络中一个不同的馈电端口，所述缝隙巴伦的接地端连接GND端，每个所述缝隙巴伦的输出端均连接一个不同的所述辐射线。可选地，所述相移网络包括一个相移电桥和第一相移巴伦和第二相移巴伦；所述相移电桥包括一个输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入端用于输入电信号，所述第一输出端连接所述第一相移巴伦的输入端，所述第二输出端连接所述第二相移巴伦的输入端，所述相移电桥用于将所述输入端输入的电信号转换为两个幅值相等、相位相差90°的电信号；所述第一相移巴伦包括一个输入端和两个馈电端口，所述第一相移巴伦用于将接收到的电信号转换成两个幅值相等相位相差90°的馈电信号；所述第二相移巴伦包括一个输入端和两个馈电端口，所述第二相移巴伦用于将接收到的电信号转换成两个幅值相等相位相差90°的馈电信号。可选地，所述相移电桥为贴片式相移电桥，所述第一相移巴伦和所述第二相移巴伦均为贴片式相移巴伦。可选地，所述馈电网络位于双面印刷电路板上，其中，所述双面印刷电路板朝向所述辐射线的一面设置有接地端；所述双面印刷电路板的另一面设置有所述相移电桥、所述第一相移巴伦和所述第二相移巴伦。可选地，所述辐射线的线宽为1mm。可选地，所述辐射线为柔性印刷电路板，所述柔性印刷电路板上印刷有四条相互平行的金属线，且每条所述金属线与所述柔性印刷电路板的底边之间的夹角为预设角度。可选地，所述柔性印刷电路板的厚度为0.2mm。可选地，所述柔性印刷电路板所构成的圆柱的直径为20mm。可选地，所述缝隙巴伦的缝隙宽度为1mm。与现有技术相比，本专利技术提供的上述技术方案具有如下优点：采用左螺旋设置的四条辐射线作为天线主体，并采用缝隙巴伦和相移网络构成馈电网络。通过相移网络产生四个相位依次相差90°的等幅馈电信号，并通过缝隙巴伦传递给四条辐射线，最终使四条辐射线发射右旋圆极化电磁波。本专利技术提供的四臂螺旋天线的四条辐射线采用左螺旋方向设计，使得四臂螺旋天线具有良好的宽波束和圆极化特性。此外，缝隙巴伦能够调节四臂螺旋天线的输入阻抗，从而使四臂螺旋天线具有良好的阻抗带宽。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本专利技术一种四臂螺旋天线的示意图；图2示出了本专利技术实施例一种辐射线的平面示意图；图3示出了本专利技术实施例一种相移网络的框图；图4示出了本专利技术一种包含相移网络的接地接口示意图；图5示出了本专利技术一种相移网络的馈电端口的示意图；图6示出了本专利技术的四臂螺旋天线的方向图；图7示出了本专利技术的四臂螺旋天线的轴比方向图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参见图1，示出了本专利技术一种四臂螺旋天线的示意图。如图1所示，该四臂螺旋天线包括：四条辐射线110和相移馈电网络。其中，相移馈电网络包括四个缝隙巴伦120和一个相移网130。如图1所示，四条辐射线110均匀分布在一个圆周上，在圆周方向上相邻两个辐射线之间相差90°。而且，每条辐射线110都沿天线的高度方向左螺旋上升。相移馈电网络用于为四条辐射线提供等幅、相位依次相差90°的平衡馈电信号。相移网络130包括一个输入端和四个馈电端口，该相移网络130用于将从输入端输入的电信号转换成四个幅值相等、相位依次相差90°的馈电信号提供给四条辐射线110，使四条辐射线110的馈电相位依次相差90°，且依次超前90°，从而满足四臂螺旋天线发射右旋圆极化电磁波的要求。在本专利技术的一些实施例中，每个辐射线110通过缝隙巴伦120与相移网络130的一个馈电端口电连接，通过缝隙巴伦120将不平衡信号转换成平衡信号并传递给辐射线110。而且，缝隙巴伦120能够调节四臂螺旋天线的输入阻抗，使四臂螺旋天线具有良好的阻抗带宽。其中，缝隙巴伦120包括接地端、输入端和输出端，其中，输入端连接相移网络130的输出端，输出端连接辐射线110，接地端和地(GND)相连。本实施例提供的四臂螺旋天线，采用左螺旋设置的四条辐射线作为天线主体，并采用缝隙巴伦和相移网络构成馈电网络。通过相移网络产生四个相位依次相差90°的等幅馈电信号，并通过缝隙巴伦传递给四条辐射线，最终使四条辐射线发射右旋圆极化电磁波。本专利技术提供的四臂螺旋天线的四条辐射线采用左螺旋方向设计，使得四臂螺旋天线具有良好的宽波束和圆极化特性。下面将结合图2对四臂螺旋天线的辐射线进行详细说明。请参见图2，示出了本专利技术实施例一种辐射线的平面示意图。本实施例中，四条辐射线110是柔性印刷电路板100上的金属线。如图2所示，柔性印刷电路板100展开后是一个平行四边形，四条辐射线110相互平行，相邻两条辐射线110之间的间距相等，而且，每条辐射线110与柔性印刷电路板100水平边的夹角α可以为预设角度，例如，该预设角度可以是40°。所述夹角α的角度可以根据实际应用时，对辐射线的电长度及四臂螺旋天线的整体高度等的要求选取，此处不再限定。柔性印刷电路板100为单面印刷电路板，辐射线110为印刷在柔性印刷电路板100上的金属线，该金属线可以是金属铜，当然也可以是其他的金属材质此处不做限定。本专利技术的一些实施例中，辐射线110的线宽可以是1mm，当然，在其它实施例中线宽也可以其他宽度，根据实际情况选取合适的线宽，此处不做限定。柔性印刷电路板100的板厚可以是0.2mm，板厚较小比较容易卷成圆柱性。此外，在本专利技术的一些实施例中，柔性印刷电路板100形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四臂螺旋天线，其特征在于，包括：四条辐射线和相移馈电网络，其中，所述馈电网络包括四个缝隙巴伦和一个相移网络；四个所述辐射线均匀分布在一个圆周上，且每条所述辐射线都沿所述四臂螺旋天线的高度方向左螺旋上升；所述相移网络包括一个输入端和四个馈电端口，用于将所述输入端输入的电信号转换成幅值相等，相位依次相差90°的馈电信号输出；每个所述缝隙巴伦的输入端分别连接所述相移网络中一个不同的馈电端口，所述缝隙巴伦的接地端连接GND端，每个所述缝隙巴伦的输出端均连接一个不同的所述辐射线。

【技术特征摘要】
1.一种四臂螺旋天线，其特征在于，包括：四条辐射线和相移馈电网络，其中，所述馈电网络包括四个缝隙巴伦和一个相移网络；四个所述辐射线均匀分布在一个圆周上，且每条所述辐射线都沿所述四臂螺旋天线的高度方向左螺旋上升；所述相移网络包括一个输入端和四个馈电端口，用于将所述输入端输入的电信号转换成幅值相等，相位依次相差90°的馈电信号输出；每个所述缝隙巴伦的输入端分别连接所述相移网络中一个不同的馈电端口，所述缝隙巴伦的接地端连接GND端，每个所述缝隙巴伦的输出端均连接一个不同的所述辐射线。2.根据权利要求1所述的四臂螺旋天线，其特征在于，所述相移网络包括一个相移电桥和第一相移巴伦和第二相移巴伦；所述相移电桥包括一个输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入端用于输入电信号，所述第一输出端连接所述第一相移巴伦的输入端，所述第二输出端连接所述第二相移巴伦的输入端，所述相移电桥用于将所述输入端输入的电信号转换为两个幅值相等、相位相差90°的电信号；所述第一相移巴伦包括一个输入端和两个馈电端口，所述第一相移巴伦用于将接收到的电信号转换成两个幅值相等相位相差90°的馈电信号；所述第二相移巴伦包括一个输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：马冰，蒋俊成，达新宏，贠蓓蓓，
申请(专利权)人：西安合众思壮导航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61