一种新型星载螺旋天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型星载螺旋天线，其辐射结构由不同直径的两组金属螺旋线各自缠绕在其介质支撑上组成，可实现多频段、多极化工作模式；螺旋线输出端口采用阻抗匹配结构，该结构紧凑安装于螺旋线包络内部，能够有限展宽工作频带；两组螺旋线嵌套安装在同一金属安装座上，大幅缩减了天线的外形尺寸。整个天线结构新颖、紧凑，减小了星体安装包络，具有很好的抗冲击、抗振动、抗辐照、抗热应力能力，同时，具有小型化、共口径、多频段、多极化的特性。

A new type of space borne spiral antenna

【技术实现步骤摘要】
一种新型星载螺旋天线
本技术属于天线
，特别是多频段、多极化、共口径、小型化的星载天线

技术介绍
现有星载螺旋天线多为单一工作模式，如专利“螺旋天线”(申请号：CN201520555450.7)，这类天线工作频带窄，极化单一，无法实现多频段、多极化、共口径的星载天线要求。多组旋臂的螺旋天线可工作在多个频段，如专利“星载多导航系统八臂螺旋天线”(申请号：CN201711326077.8)，这种天线在四臂螺旋天线的基础上增加一组旋臂，可满足特定情况下双频工作性能，无法实现任意双频段天线的工作性能，且其极化形式单一，加工难度大、成本高。双绕向嵌套的螺旋天线可实现左、右旋两种极化形式，如专利“嵌套式螺旋天线”(申请号：CN201720127407.X)，该天线设计在螺旋线尾部没有考虑阻抗匹配结构设计，导致天线工作带宽较窄；且其结构形式刚度差、可靠性低，无法满足星载天线使用要求。
技术实现思路
要解决的技术问题为了解决现有螺旋天线工作频带窄，极化形式单一，无法满足小型化、共口径的使用要求的问题，本技术提出一种新型星载螺旋天线。技术方案一种新型星载螺旋天线，其特征在于包括螺旋线A、支撑柱A、阻抗匹配结构A、射频连接器A、螺旋线B、支撑柱B、连接柱、阻抗匹配结构B、射频连接器B和底座，支撑柱A固定在底座上，在支撑柱A的表面设有凹槽，螺旋线A为F1频段天线辐射结构，缠绕固定在所述支撑柱A的凹槽中，螺旋线A的下端穿过阻抗匹配结构A与射频连接器A的内导体连接，阻抗匹配结构A固定在底座上，射频连接器A固定在底座的底面；在支撑柱A的四周设有若干个固定在底座上的支撑柱B，每个支撑柱B上设有通孔，螺旋线B为F2频段天线辐射结构，穿过支撑柱B上的通孔缠绕在支撑柱B上，在通孔处使用连接柱固定，螺旋线B的下端穿过阻抗匹配结构B和射频连接器B内导体连接固定，阻抗匹配结构B固定在底座上，射频连接器B固定在底座的底面。所述的螺旋线A和螺旋线B均为金属线。所述的支撑柱A和支撑柱B均为圆柱形介质柱。所述的底座为金属平板。所述的F1频段与F2频段满足2倍关系。有益效果本技术提出的一种新型星载螺旋天线，结构新颖、紧凑，减小了星体安装包络，具有很好的抗冲击、抗振动、抗辐照、抗热应力能力，同时，具有小型化、共口径、多频段、多极化的特性。附图说明图1为本技术的天线整体结构示意图；图2为本技术的F1频段端口驻波比；图3为本技术的F1频段辐射方向图；图4为本技术的F2频段端口驻波比；图5为本技术的F2频段辐射方向图。1-螺旋线A，2-支撑结构A，3-阻抗匹配结构A，4-射频连接器A，5-螺旋线B6-支撑柱B，7-支撑结构B，8-阻抗匹配结构B，9-射频连接器B，10-底座。具体实施方式现结合实施例、附图对本技术作进一步描述：如图1所示，本技术提供一种新型星载螺旋天线，包括：螺旋线A，所述螺旋线A为F1频段天线辐射结构，缠绕固定在所述支撑柱A的凹槽中；支撑柱A，所述支撑柱A为螺旋线A1的支撑结构，固定在所述底座上；阻抗匹配结构A，所述阻抗匹配结构A为同轴线结构，固定在所述底座上，所述螺旋线A下端穿过所述阻抗匹配结构A后，与所述射频连接器A内导体连接固定；射频连接器A，所述射频连接器A为射频同轴连接器，为所述螺旋线A工作频率F1的激励端口，固定在所述底座底面，其外导体与所述底座用螺钉连接，内导体与所述螺旋线A下端连接；螺旋线B，所述螺旋线B为F2天线辐射结构，穿过所述支撑柱B上的通孔缠绕在所述支撑柱B上，再通过所述连接柱固定；支撑柱B，所述支撑柱B为螺旋线B的支撑结构，固定在所述底座上，通过多个所述支撑柱B对所述螺旋线B进行固定，实现特定直径和螺距的所述螺旋线B(5)；连接柱，所述连接柱将螺旋线B固定在支撑柱B上；阻抗匹配结构B，所述阻抗匹配结构B为同轴线结构，固定在所述底座上，所述螺旋线B下端穿过所述阻抗匹配结构B和所述射频连接器B内导体连接固定；射频连接器B，所述射频连接器B为射频同轴连接器，为所述螺旋线B工作频率F2激励端口，固定在所述底座底部，其外导体与所述底座用螺钉固定连接，内导体与所述螺旋线B下端连接；底座，所述底座用于安装所述支撑柱A、所述阻抗匹配结构A、所述射频连接器A、所述支撑柱B、所述阻抗匹配结构B和所述射频连接器B。本实施例中通过不同直径两圈螺旋线来实现天线的多频段工作。进一步的，所述螺旋线A为金属线，缠绕固定在所述支撑柱A的凹槽中；上端与所述支撑柱A侧壁固定；下端穿过所述支撑柱A侧壁圆孔和所述阻抗匹配结构A后与所述射频连接器A内导体连接固定。更进一步的，所述支撑柱A为圆柱形介质柱，侧壁开与所述螺旋线A线形一致的凹槽，用于缠绕和固定所述螺旋线A。更进一步的，所述阻抗匹配结构A为同轴线结构，所述螺旋线A下端穿过所述阻抗匹配结构A的介质中心圆孔后与所述射频连接器A内导体连接固定。更进一步的，所述射频连接器A的法兰安装在所述底座底部，内导体穿过底座并与所述螺旋线A下部末端连接固定。更进一步的，所述螺旋线B为金属线，依次穿过所述支撑柱B和所述连接柱的通孔，并缠绕在所述支撑柱B上；所述螺旋线B下端穿过所述阻抗匹配结构B后与所述射频连接器B内导体连接固定。更进一步的，所述支撑柱B为多根按照所述螺旋线B绕制方向与直径排列的介质圆柱，通过底部法兰安装在所述底座上。在所述支撑柱B的高度方向，按照所述螺旋线B的特定螺距，在其表面进行打孔，并将所述螺旋线B穿于孔中。更进一步的，所述连接柱为多个金属圆柱，用于将所述螺旋线B与所述支撑柱B进行锁紧固定。更进一步的，所述阻抗匹配结构B为同轴线结构，所述螺旋线B下端穿过所述阻抗匹配结构B的介质中心圆孔后与所述射频连接器B内导体连接固定。更进一步的，所述射频连接器B为同轴射频连接器，法兰安装在所述底座底部，内导体穿过底座与所述螺旋线B下部末端连接固定。更进一步的，所述底座为圆形金属平板，用于安装所述支撑柱A、所述阻抗匹配结构A、所述射频连接器A、所述支撑柱B、所述阻抗匹配结构B和所述射频连接器B。优选地，螺旋线A采用了高强度的玻璃钢材料作为支撑结构，保证了螺旋线的线形。更优选的，螺旋线B采用多个高强度玻璃钢柱作为支撑材料，螺旋线与支撑柱机械连接且保证线形，大幅减轻支撑结构重量的同时保证了外圈螺旋结构的强度。更优选的，内外两圈螺旋线嵌套安装，缩小了整个多频段天线的包络尺寸；更优选的，螺旋线馈电端采用同轴形式的阻抗匹配结构，端口阻抗匹配结构安装方式紧凑有效，保证天线端口匹配50Ω阻抗的同时不增加天线的外形尺寸；如图2所示，在F1频段，天线驻波比带宽为24％；如图3所示，在F1频段，天线在±25°内圆极化增益≥8dB；如图4所示，在F2频段，天线驻波比带宽为27％；...

【技术保护点】
1.一种新型星载螺旋天线，其特征在于包括螺旋线A(1)、支撑柱A(2)、阻抗匹配结构A(3)、射频连接器A(4)、螺旋线B(5)、支撑柱B(6)、连接柱(7)、阻抗匹配结构B(8)、射频连接器B(9)和底座(10)，支撑柱A(2)固定在底座(10)上，在支撑柱A(2)的表面设有凹槽，螺旋线A(1)为F1频段天线辐射结构，缠绕固定在所述支撑柱A(2)的凹槽中，螺旋线A(1)的下端穿过阻抗匹配结构A(3)与射频连接器A(4)的内导体连接，阻抗匹配结构A(3)固定在底座(10)上，射频连接器A(4)固定在底座(10)的底面；在支撑柱A(2)的四周设有若干个固定在底座(10)上的支撑柱B(6)，每个支撑柱B(6)上设有通孔，螺旋线B(5)为F2频段天线辐射结构，穿过支撑柱B(6)上的通孔缠绕在支撑柱B(6)上，在通孔处使用连接柱(7)固定，螺旋线B(5)的下端穿过阻抗匹配结构B(8)和射频连接器B(9)内导体连接固定，阻抗匹配结构B(8)固定在底座(10)上，射频连接器B(9)固定在底座(10)的底面。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型星载螺旋天线，其特征在于包括螺旋线A(1)、支撑柱A(2)、阻抗匹配结构A(3)、射频连接器A(4)、螺旋线B(5)、支撑柱B(6)、连接柱(7)、阻抗匹配结构B(8)、射频连接器B(9)和底座(10)，支撑柱A(2)固定在底座(10)上，在支撑柱A(2)的表面设有凹槽，螺旋线A(1)为F1频段天线辐射结构，缠绕固定在所述支撑柱A(2)的凹槽中，螺旋线A(1)的下端穿过阻抗匹配结构A(3)与射频连接器A(4)的内导体连接，阻抗匹配结构A(3)固定在底座(10)上，射频连接器A(4)固定在底座(10)的底面；在支撑柱A(2)的四周设有若干个固定在底座(10)上的支撑柱B(6)，每个支撑柱B(6)上设有通孔，螺旋线B(5)为F2频段天线辐射结构，穿过支撑柱B(6)上的通孔缠绕在支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑞龙，曹诞，张文，
申请(专利权)人：西安矩阵无线科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61