【技术实现步骤摘要】
本申请涉及超宽带天线，特别涉及一种紧凑型超宽带定向螺旋天线。
技术介绍
1、近年来，uwb（ultra-wide-band）超宽带无线载波通信技术日趋成熟，其通信距离和定位精度不断提高，并具备成本低、定位精度高、受外界干扰小等特点，逐渐展现了uwb在室内外定位的应用潜能。特别是通过uwb定位技术对农业机械进行导航和定位，高速的物体定位等方面的应用。天线作为超宽带通信系统内部的核心部件，其性能将直接影响通信系统的质量。面对复杂的环境，特别是在雨雾多、潮湿、丘陵多等复杂环境下，传统的超宽带线极化天线难以在这样的环境下保持较好的性能。在通信系统中，相比于线极化天线，圆极化天线在信号传输过程中能够克服极化失配、多径衰减、信号串扰的等问题。
2、但是,目前市场上已有的超宽带螺旋天线很大部分具有双向辐射，增益低，不利于通信系统的应用。超宽带定向螺旋天线由于其具有高增益，超宽带圆极化辐射，成为一种热门产品。目前定向螺旋天线总的特点是体积大、结构复杂、天线制造成本高；超宽带定向螺旋天线的形式有两种，一种是立体结构的螺旋天线，如四壁螺旋天线，采用了立体结构的螺旋微带线作为辐射体，需要设计对应的馈电网络对其馈电，虽然可以获的定向超宽带圆极化辐射，但是这种天线往往尺寸大，结构复杂，制造成本高。另一种是平面螺旋天线，将平面螺旋微带线作为辐射体，需要设计对应的馈电巴伦，这种天线由于馈电巴伦的存在，剖面较高，不利于系统的集成，巴伦也会提高天线的制造成本。
技术实现思路
1、针对以上现有技术中的缺陷
2、在第一方面中，本专利技术提供了一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，主要包括：
3、第一层辐射层和第二层反射金属结构；
4、所述第一层辐射层包括第一螺旋微带线，第二螺旋微带线，圆环微带结构，渐变馈电微带线，圆环微带结构和介质；
5、所述第二层反射金属结构由两个“l”型金属枝节和金属平面构成；
6、其中，第一螺旋微带线和第二螺旋微带线形成以同一螺旋中心为准对应交错分布于所述介质的上下表面的螺旋天线；在所述螺旋中心通过所述渐变馈电微带线作为馈电结构，将同轴线与螺旋线进行阻抗匹配； 第二层反射金属结构的两个“l”型金属枝节末端与第一，第二螺旋微带线末端通过金属柱连接，实现超宽的圆极化带宽。
7、所述环形微带结构设置在第二螺旋微带线末端对应的介质上表面，使第二螺旋微带线末端与金属柱紧密连接。
8、所述第二层反射金属结构配合所述螺旋天线以实现信号定向辐射。
9、在本申请中，所述两个“l”型金属枝节位于所述金属平面两侧边沿处并与所述金属平面一体成型；
10、所述两个“l”型金属枝节沿所述螺旋中心点对称分布，并位于同一平面上，且高于所述金属平面。
11、在所述金属平面的4个顶角位置处设置一阶梯型开口，以增大圆极化带宽。
12、在所述阶梯型开口位置处设置4个塑料柱以用于固定所述介质；所述塑料柱高度为14mm；
13、所述塑料柱高度为所述金属平面到所述第一层辐射层间的距离。
14、所述渐变馈电微带线采用gb405同轴线进行馈电；
15、所述gb405同轴线的穿过反射金属结构，同轴线的外导体使用金属法兰与反射金属结构连接；
16、所述gb405同轴线的接地端与所述第二螺旋微带线进行焊接；
17、所述gb405同轴线的内芯与渐变馈电微带线进行焊接。
18、所述第一螺旋微带线与渐变馈电微带线末端连接。
19、所述第一螺旋微带线和第二螺旋微带线分别设置在介质板的上下表面。
20、所述第一螺旋微带线和第二螺旋微带线为螺旋圈数2圈，宽度为4.5mm，介质厚度为1mm。
21、所述渐变馈电微带线最大宽度为0.97mm,最小宽度0.38mm，绕的圈数是1圈。
22、所述圆环微带结构的内径为2mm,外径为5mm。
23、所述两个“l”型金属枝节厚度为1mm；两个臂的长度分别为12.5mm,和30mm。
24、所述金属平面为边长是55mm的正方形，厚度为1mm；
25、所述阶梯型开口宽分别为1.5和4.5mm，长分别为6.5mm和4.5mm。
26、与现有技术相比，本申请至少存在以下有益效果：
27、本专利技术的螺旋式超宽带定向螺旋天线，为紧凑型超宽带定向螺旋天线，为了能够实现更宽的圆极化带宽，在第二层的反射面增加 “l”金属枝节，将“l”型枝节的末端与螺旋带线末端连接可以有效拓宽圆极化辐射带宽，在不增加天线的高度的条件下实现超宽带定向圆极化辐射。
28、本专利技术的紧凑型超宽带定向螺旋天线为了能够进一步的拓宽圆极化带宽，在反射面的四周增加四个阶梯型缝隙，这个四个缝隙可以调整天线的圆极化模式，有效的提高了圆极化带宽。
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1.一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，所述第一螺旋微带线和第二螺旋微带线设置在介质的上下表面。
7.根据权利要求6所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种紧凑型超宽带定向螺旋天线，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的一种紧...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊龙，黄国钢，喻彩丽，林敏华，郑明治，刘辉，黄道燚，
申请(专利权)人：汕尾职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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