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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信,具体涉及一种基于叠层结构的阿基米德螺旋天线。
技术介绍
1、阿基米德螺旋天线具有圆极化、小体积、低成本、工作频带较宽等优点。然而,阿基米德螺旋的尺寸取决于工作频带的低频端所对应的波长,所以天线的尺寸成为制约天线低频性能的主要因素。阿基米德螺旋天线是平衡对称结构,需要进行平衡馈电,而同轴电缆是不平衡结构,所以同轴电缆和天线之间需要加装巴伦进行平衡至不平衡的转换,另外,阿基米德螺旋天线的输入阻抗一般在130欧姆左右,所以加装的巴伦还要能够进行阻抗变换。通常使用的“1/4波长短路”结构的微带渐变巴伦容易集成,价格低廉,但是这种结构会导致天线的剖面增加,增大天线体积。
2、叠层螺旋天线可以有效延长电流路径,达到小型化的目的,然而目前的叠层螺旋天线由于上下叠层距离较近,上下层辐射臂的相互影响导致天线圆极化辐射性能恶化。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,解决现有技术中阿基米德螺旋天线小型化程度不够以及采用叠层螺旋结构时圆极化性能不达标的问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是,基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,包括上下对应设置的第一质基板和第二质基板,第一质基板上下表面均印制有一组上层螺旋辐射臂,第二质基板下表面印制有两组下层螺旋辐射臂,第一质基板上下表面的上层螺旋辐射臂分别通过金属柱与对应的下层螺旋辐射臂连接,且第一质基板和第二质基板通过金属柱支撑;
3、第一质基板上安装有馈电结构,第二质基
4、本专利技术的特征还在于,
5、馈电结构包括与第一质基板下表面的上层螺旋辐射臂连接的信号层,第一质基板上还安装有馈电接头,馈电接头的内芯穿过第一质基板与信号层连接,馈电接头的外皮与第一质基板上表面的上层螺旋辐射臂连接。
6、信号层为渐变微带结构。
7、信号层的螺旋增长率为3.4。
8、馈电接头的外皮采用teflon材料。
9、平面吸波结构包括设置在第二质基板上表面边缘的若干圈金属贴片,每圈金属贴片呈环状绕第二质基板周向分布;
10、每圈金属贴片与相邻圈对应的金属贴片之间设置有集总电阻,通过集总电阻连接相邻的金属贴片。
11、第一质基板和第二质基板均为介电常数为4.4的fr4板材。
12、上层螺旋辐射臂和下层螺旋辐射臂分别位于第一质基板和第二质基板的中心法线处,且上层螺旋辐射臂和下层螺旋辐射臂均为单匝螺旋,且上层螺旋辐射臂和下层螺旋辐射臂的螺旋增长率均为3.4。
13、上层螺旋辐射臂和下层螺旋辐射臂的呈中心对称分布。
14、两组下层螺旋辐射臂之间设置有吸收电阻。
15、本专利技术的有益效果是,
16、(1)本专利技术基于叠层结构的阿基米德螺旋天线通过叠层设计,在纵向空间有效延长了电流路径,从而在不影响低频性能的基础上减小了天线的口径面积;且本专利技术将第一质基板上表面的上层螺旋辐射臂作为馈电结构的地板层,信号层与第一质基板下表面的上层螺旋辐射臂同面的一体化设计,节省了馈电结构的安装空间的加工开支,降低了天线的剖面。
17、(2)本专利技术基于叠层结构的阿基米德螺旋天线利用由金属贴片和集总电阻构成的平面吸波结构,在不增加额外空间的基础上,减弱了上下层金属结构相互的影响,优化了天线的圆极化性能。
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1.基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,包括上下对应设置的第一质基板(1)和第二质基板(2),所述第一质基板(1)上下表面均印制有一组上层螺旋辐射臂(3),所述第二质基板(2)下表面印制有两组下层螺旋辐射臂(4),第一质基板(1)上下表面的上层螺旋辐射臂(3)分别通过金属柱(5)与对应的下层螺旋辐射臂(4)连接,且所述第一质基板(1)和第二质基板(2)通过金属柱(5)支撑;
2.根据权利要求1所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,所述馈电结构包括与第一质基板(1)下表面的上层螺旋辐射臂(3)连接的信号层(8),所述第一质基板(1)上还安装有馈电接头(9),所述馈电接头(9)的内芯穿过第一质基板(1)与信号层(8)连接,馈电接头(9)的外皮与第一质基板(1)上表面的上层螺旋辐射臂(3)连接。
3.根据权利要求2所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,所述信号层(8)为渐变微带结构。
4.根据权利要求3所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,所述信号层(8)的螺旋增长率为3.4。
5.根据权利要求
6.根据权利要求2所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,所述平面吸波结构包括设置在第二质基板(2)上表面边缘的若干圈金属贴片(6),每圈所述金属贴片(6)呈环状绕第二质基板(2)周向分布;
7.根据权利要求1~6任一所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,所述第一质基板(1)和第二质基板(2)均为介电常数为4.4的FR4板材。
8.根据权利要求1~6任一所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,所述上层螺旋辐射臂(3)和下层螺旋辐射臂(4)分别位于第一质基板(1)和第二质基板(2)的中心法线处,且上层螺旋辐射臂(3)和下层螺旋辐射臂(4)均为单匝螺旋,且上层螺旋辐射臂(3)和下层螺旋辐射臂(4)的螺旋增长率均为3.4。
9.根据权利要求8所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,所述上层螺旋辐射臂(3)和下层螺旋辐射臂(4)的呈中心对称分布。
10.根据权利要求1~6任一所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,两组所述下层螺旋辐射臂(4)之间设置有吸收电阻(10)。
...【技术特征摘要】
1.基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,包括上下对应设置的第一质基板(1)和第二质基板(2),所述第一质基板(1)上下表面均印制有一组上层螺旋辐射臂(3),所述第二质基板(2)下表面印制有两组下层螺旋辐射臂(4),第一质基板(1)上下表面的上层螺旋辐射臂(3)分别通过金属柱(5)与对应的下层螺旋辐射臂(4)连接,且所述第一质基板(1)和第二质基板(2)通过金属柱(5)支撑;
2.根据权利要求1所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,所述馈电结构包括与第一质基板(1)下表面的上层螺旋辐射臂(3)连接的信号层(8),所述第一质基板(1)上还安装有馈电接头(9),所述馈电接头(9)的内芯穿过第一质基板(1)与信号层(8)连接,馈电接头(9)的外皮与第一质基板(1)上表面的上层螺旋辐射臂(3)连接。
3.根据权利要求2所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,所述信号层(8)为渐变微带结构。
4.根据权利要求3所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征在于,所述信号层(8)的螺旋增长率为3.4。
5.根据权利要求2所述的基于叠层结构的阿基米德螺旋天线,其特征...
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