螺旋天线及通信设备制造技术

本申请提供一种螺旋天线及通信设备，所述螺旋天线包括介质筒、馈电基板以及多个辐射振子。所述介质筒承载于所述馈电基板上，多个所述辐射振子螺旋设于所述介质筒的外表面。每个所述辐射振子包括第一螺旋臂、第二螺旋臂以及寄生臂，所述第一螺旋臂与所述第二螺旋臂长度不同并间隔设置。通过所述第一螺旋臂与所述第二螺旋臂能够接收或者发送不同频率的信号，实现所述螺旋天线的多系统覆盖。所述寄生臂与所述第二螺旋臂的延伸方向相同并耦合，以通过所述寄生臂与所述第二螺旋臂的耦合能够加大所述第二螺旋臂对应的频段信号的展宽，以得到更好的信号质量。

Spiral antenna and communication equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螺旋天线及通信设备
本申请涉及通信天线
，具体涉及一种螺旋天线及通信设备。
技术介绍
着信息化时代的来临，卫星通信、导航、定位及其相关应用与人们的生活日益相关。随着卫星导航应用的普及，许多国家出于国防或经济上的考虑，都相继研发、建设自己的导航系统。而随着系统并存、兼容与互操作的进程加快，传统的GPS时代正逐步转变为多系统(GPS、GLONASS、BeiDou)共存兼容的全球导航卫星系统时代，因此开发多系统覆盖的定位天线是必要的。目前的定位天线主要为单频天线且频带较窄，难以满足多系统覆盖的要求。
技术实现思路
本申请提供一种能够覆盖多系统的螺旋天线，以及包括所述螺旋天线的通信设备。所述螺旋天线包括介质筒、馈电基板以及多个辐射振子；所述介质筒承载于所述馈电基板上，多个所述辐射振子螺旋设于所述介质筒的外表面，所述馈电基板上设有馈电端口，每个所述辐射振子包括第一螺旋臂、第二螺旋臂以及寄生臂，所述第一螺旋臂与所述第二螺旋臂长度不同并间隔设置，且所述第一螺旋臂与所述第二螺旋臂电连接至所述馈电端口；所述寄生臂与所述第二螺旋臂的延伸方向相同并耦合。所述通信设备包括所述螺旋天线。本申请提供的所述螺旋天线，通过将多个辐射振子螺旋设于所述介质筒外表面，相较于线天线等普通天线来说，在保持辐射振子的长度不变的情况下，能够大大的减小天线的体积。并且，所述辐射振子包括长度不同的第一螺旋臂及第二螺旋臂，通过所述第一螺旋臂与所述第二螺旋臂能够接收或者发送不同频率的信号，实现所述螺旋天线的多系统覆盖。进一步的，本申请中，所述螺旋天线还包括与所述第二螺旋臂耦合的寄生臂，通过所述寄生臂与所述第二螺旋臂的耦合能够加大所述第二螺旋臂对应的频段信号的展宽，以得到更好的信号质量。附图说明图1是本申请一种实施例的螺旋天线的立体结构示意图。图2是本申请另一种实施例的螺旋天线的立体结构示意图。图3是本申请一种实施例的寄生臂的平面结构示意图。图4是本申请另一种实施例的寄生臂的平面结构示意图。图5是图1所述的螺旋天线的回波损耗(S11)示意图。图6是图1所述的螺旋天线在1.58GHz处E面总增益方向示意图。图7是图1所述的螺旋天线在1.58GHz处E面轴比方向示意图。图8是图1所述的螺旋天线在1.23GHz处E面总增益方向示意图。图9是图1所述的螺旋天线在1.23GHz处的E面轴比方向示意图。具体实施例下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本申请实施例提供一种通信设备，包括本申请提供的螺旋天线。通信设备可以为无人机、汽车等。通过使用本申请的螺旋天线的方案，可以使得通信设备具有多频点、宽带宽的特点，可以满足多系统覆盖的要求，定位更精准。请参阅图1，本申请提供一种螺旋天线100，包括介质筒10、馈电基板20以及多个辐射振子30。所述介质筒10承载于所述馈电基板20上。多个所述辐射振子30均匀螺旋设于所述介质筒10的外表面，即任意相邻的辐射振子30之间的距离相同。相对于线天线等普通天线来说，在保持辐射振子30的长度不变的情况下，通过将所述辐射振子30螺旋设于所述介质筒10表面螺旋设置，能够大大的减小螺旋天线100的体积，以便于推广使用。本实施例中，所述螺旋天线100为四臂螺旋天线，即所述辐射振子30有四个，且四个所述辐射振子30均匀螺旋设置于所介质筒10的外表面。本申请中的所述螺旋天线100为LDS(Laser-Direct-structuring，激光直接成型)天线，即所述全向圆极化天线100通过LDS加工工艺得到。具体的，通过模塑成型形成所述介质筒10，再通过激光镭射技术在所述介质筒10上形成辐射振子30。相较于现有技术中先将辐射振子30形成于柔性介质板上，再将柔性介质板弯曲形成空心圆柱的方式来说，所述LDS工艺更加的简单且稳定可靠，且能够容易的将天线加工成任意形状的结构。并且，本实施例中的螺旋天线通过LDS工艺制作，可以采用低于现有技术中的螺旋天线的介电常数更低的介电材料，进而使得相邻的辐射振子30之间距离能够在保证正常信号传输的同时相对于现有技术能够更小，从而进一步的减小螺旋天线100的体积。本实施例中，所述螺旋天线100的介质筒10的介电常数为2.9。可以理解的是，所述介质筒10可以为介电常数为其它的介质材料形成。本实施中，所述介质筒10为圆台形，即通过以平行于锥形筒的地面的平面部分截去所述锥形筒得到。圆台形的所述介质筒10正设于所述馈电基板20上，即所述介质筒10直径较大的端面与固定于所述馈电基板20上。所述介质筒10包括侧壁11以及位于侧壁11远离所述馈电基板20一侧并与所述侧壁11连接的顶壁12。本实施例中，所述介质筒10的高度为50mm至70mm，直径较大的端面半径为18mm，直径较小的端面的半径为10mm。可以理解的是，在本申请的其它实施例中，所述介质筒10也可以为圆柱筒。但是，相较于圆柱形的介质筒10来说，本实施例中的圆台形介质筒相较于圆柱形介质筒来说，圆台形介质筒制成的锥形的方向图中E面的天线增益更高一些，具有更好的效果。如设置和圆柱形相同的天线增益，则圆锥形的天线尺寸可以做的更小。本实施例中，所述馈电基板20为PCB板。所述馈电基板20朝向所述介质筒10的一侧设有天线金属地，所述天线金属地接地。本实施例中，所述天线金属地为设置于所述馈电基板20上的敷铜金属薄片，所述敷铜金属薄片接地。进一步的，所述馈电基板20上设有多个馈电端口22，馈电端口22用于信号传输。本实施中，所述馈电端口22与所述辐射振子30一一对应，为对应的所述辐射振子30输入或者输出信号。具体的，所述馈电端口22与外部器件电连接，外部器件的信号通过馈电端口22传输至所述辐射振子40，并通过所述辐射振子30发送出去；或者，所述辐射振子30接收信号，并将接收到的信号通过所述馈电端口22传输至外部器件。本申请中，四个所述馈电端口22中馈入幅度相同、相位依次相差90°的信号，可使得天线具有心形方向图，良好的前后比及优异的宽波束圆极化特性，十分适合用作卫星定位系统的接收天线。本实施例中，所述馈电端口22为金属铜柱。每个所述辐射振子30包括第一螺旋臂31、第二螺旋臂32以及寄生臂33，所述第一螺旋臂31与所述第二螺旋臂32长度不同，从而使得第一螺旋臂31与所述第二螺旋臂32能够并间隔设置，且所述第一螺旋臂31与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋天线，其特征在于，包括介质筒、馈电基板以及多个辐射振子；所述介质筒承载于所述馈电基板上，多个所述辐射振子螺旋设于所述介质筒的外表面，所述馈电基板上设有馈电端口，每个所述辐射振子包括第一螺旋臂、第二螺旋臂以及寄生臂，所述第一螺旋臂与所述第二螺旋臂长度不同并间隔设置，且所述第一螺旋臂与所述第二螺旋臂电连接至所述馈电端口；所述寄生臂与所述第二螺旋臂的延伸方向相同并耦合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种螺旋天线，其特征在于，包括介质筒、馈电基板以及多个辐射振子；所述介质筒承载于所述馈电基板上，多个所述辐射振子螺旋设于所述介质筒的外表面，所述馈电基板上设有馈电端口，每个所述辐射振子包括第一螺旋臂、第二螺旋臂以及寄生臂，所述第一螺旋臂与所述第二螺旋臂长度不同并间隔设置，且所述第一螺旋臂与所述第二螺旋臂电连接至所述馈电端口；所述寄生臂与所述第二螺旋臂的延伸方向相同并耦合。2.如权利要求1所述的螺旋天线，其特征在于，多个所述辐射振子的所述第一螺旋臂背离所述馈电基板的一端相互连接，多个所述辐射振子的所述第二螺旋臂背离所述馈电基板的一端均为开放端。3.如权利要求2所述的螺旋天线，其特征在于，所述介质筒包括侧壁及位于所述侧壁远离所述馈电基板一侧并与所述侧壁连接的顶壁，所述辐射振子螺旋设于所述侧壁上，所述辐射振子的第一螺旋臂背离所述馈电基板的一端向所述顶壁延伸并在所述顶壁上相互连接。4.如权利要求1所述的螺旋天线，其特征在于，多个所述辐射振子的所述第一螺旋臂及所述第二螺旋臂背离所述馈电基板的一端均为开放端。5.如权利要求1至4任一项所述的螺旋天线，其特征在于，所述介质筒为圆台形。6.如权利要求1至4任一项所述的螺旋天线，其特征在于，所述寄生臂的长度及宽度均小于所述第二螺旋臂。7.如权利要求1至6所述的螺旋天线，其特征在于，所述寄生臂部分连接所述第二螺旋臂，其它部分与所述第二螺旋臂间隔。8.如权利要求1至6任一项所述的螺旋天线，其特征在于，所述寄生臂包括沿所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶璐，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44