一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线的制作方法

专利2022-06-29  143


本实用新型涉及天线技术领域,尤其涉及一种四臂螺旋结构的双频段全向天线。



背景技术:

四臂螺旋天线由于具有良好的圆极化性能和较宽的波束宽度等优点,常用于导航天线领域;而随着导航技术的发展,多种导航系统都存在不同的频段,一般情况下一个天线很难完全覆盖导航系统的频段范围,而采用多个不同频段的天线既不利用天线的集成化、也会增大整体系统的成本;因此,如何采用一个天线尽可能实现多个导航频段的范围,并且利于天线的集成化和低成本,是现阶段需要解决的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,更利于系统集成,降低成本,且能通过一个天线实现更宽的频段覆盖。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,包括圆形介质底板,还包括安装于圆形介质底板上的两个不同频段范围的第一螺旋天线和第二螺旋天线;第一螺旋天线和第二螺旋天线以圆形介质底板的圆心为中心呈中心对称结构。

所述第一螺旋天线包括第一馈电网络和第一螺旋柱,第一螺旋柱内壁上印制有四个螺旋结构的天线单元;第一馈电网络与天线单元连接。

所述第一螺旋天线包括第二馈电网络和第二螺旋柱,第二螺旋柱内壁上印制有四个螺旋结构的天线单元;第二馈电网络与天线单元连接。

所述第一馈电网络包括第一功分器、第二功分器和第三功分器;第一功分器和第二功分器通过馈线与第三功分器连接,在第三功分器上连接有第一探针。

在所述第一功分器上通过馈线连接有第一馈电端口和第三馈电端口,在所述第二功分器上通过馈线连接有第二馈电端口和第四馈电端口;第一馈电端口、第二馈电端口、第三馈电端口和第四馈电端口分别与第一螺旋柱(2)上印制的四个螺旋结构的天线单元一对一连接。

所述第二馈电网络包括第四功分器、第五功分器和第六功分器;第四功分器和第五功分器通过馈线与第六功分器连接,在第六功分器(上连接有第二探针。

在所述第四功分器上通过馈线连接有第五馈电端口和第七馈电端口;在所述第五功分器上通过馈线连接有第六馈电端口和第八馈电端口;第五馈电端口、第六馈电端口分别与第二螺旋柱上印制的四个螺旋结构的天线单元一对一连接。

所述第一功分器、第二功分器和第三功分器均设置在第一螺旋柱外,以减小与四个螺旋结构的天线单元之间的干扰。

所述第四功分器、第五功分器和第六功分器均设置在第二螺旋柱外,以减小与四个螺旋结构的天线单元之间的干扰。

在第一螺旋天线和第二螺旋天线之间还设置有用于防止两个天线相互干扰的金属隔离板。

本实用新型的有益效果是:一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,通过在一个圆形介质底板上集成安装两个频段的全向天线,不仅提高了利用率,降低了设备成本,而且还能实现一个天线的更宽范围的频段覆盖,且整体结构简单紧凑,能够很好的实现集成化和小型化。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图;

图2为本实用新型的左视图;

图中,1-圆形介质底板,2-第一螺旋柱,3-天线单元,4-第一功分器,5-第二功分器,6-第三功分器,7-第二螺旋柱,8-第四功分器,9-第五功分器,10-第六功分器,11-第一馈电端口,12-第二馈电端口,13-第三馈电端口,14-第四馈电端口,15-第五馈电端口,16-第六馈电端口,17-第七馈电端口,18-第八馈电端口,19-第一探针,20-第二探针,21-第一馈电网络,22-第二馈电网络,23-金属隔离板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案,但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1和图2所示,一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,包括圆形介质底板1,还包括安装于圆形介质底板1上的两个不同频段范围的第一螺旋天线和第二螺旋天线;第一螺旋天线和第二螺旋天线以圆形介质底板1的圆心为中心呈中心对称结构。

所述第一螺旋天线包括第一馈电网络21和第一螺旋柱2,第一螺旋柱2内壁上印制有四个螺旋结构的天线单元3;第一馈电网络21与天线单元3连接。

所述第一螺旋天线包括第二馈电网络22和第二螺旋柱7,第二螺旋柱7内壁上印制有四个螺旋结构的天线单元3;第二馈电网络22与天线单元3连接。

进一步地,四个螺旋结构的天线单元3结构完全相同,且在第一螺旋柱2和第二螺旋柱7的内壁上等距离均匀分布,设置在第一螺旋柱2和第二螺旋柱7的内壁上更能够通过螺旋柱对天线单元3进行有效地保护;且天线单元3的长度和宽度是可以根据不同应用场景进行设计调节,从而实现对天线的阻抗匹配和带宽的调节。

所述第一馈电网络包括第一功分器4、第二功分器5和第三功分器6;第一功分器4和第二功分器5通过馈线与第三功分器6连接,在第三功分器3上连接有第一探针19。

在所述第一功分器4上通过馈线连接有第一馈电端口11和第三馈电端口13,在所述第二功分器5上通过馈线连接有第二馈电端口12和第四馈电端口14;第一馈电端口11、第二馈电端口12、第三馈电端口13和第四馈电端口14分别与第一螺旋柱2上印制的四个螺旋结构的天线单元3一对一连接。

所述第二馈电网络包括第四功分器8、第五功分器9和第六功分器10;第四功分器8和第五功分器9通过馈线与第六功分器10连接,在第六功分器10上连接有第二探针20。

在所述第四功分器8上通过馈线连接有第五馈电端口15和第七馈电端口17;在所述第五功分器9上通过馈线连接有第六馈电端口16和第八馈电端口18;第五馈电端口15、第六馈电端口16分别与第二螺旋柱7上印制的四个螺旋结构的天线单元3一对一连接。

所述第一功分器4、第二功分器5和第三功分器6均设置在第一螺旋柱2外,以减小与四个螺旋结构的天线单元3之间的干扰。

所述第四功分器8、第五功分器9和第六功分器10均设置在第二螺旋柱7外,以减小与四个螺旋结构的天线单元3之间的干扰。

在第一螺旋天线和第二螺旋天线之间还设置有用于防止两个天线相互干扰的金属隔离板23。

进一步地,第一功分器4、第二功分器5、第三功分器6、第四功分器8、第五功分器9和第六功分器10皆为威尔金森功分器;本实用新型在频带内驻波小于1.5,增益水平方向大于3db,带内上半空间空域内轴比小于6db

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征:

1.一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,包括圆形介质底板(1),其特征在于:还包括安装于圆形介质底板(1)上的两个不同频段范围的第一螺旋天线和第二螺旋天线;第一螺旋天线和第二螺旋天线以圆形介质底板(1)的圆心为中心呈中心对称结构。

2.根据权利要求1所述的一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,其特征在于:所述第一螺旋天线包括第一馈电网络(21)和第一螺旋柱(2),第一螺旋柱(2)内壁上印制有四个螺旋结构的天线单元(3);第一馈电网络(21)与天线单元(3)连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,其特征在于:所述第一螺旋天线包括第二馈电网络(22)和第二螺旋柱(7),第二螺旋柱(7)内壁上印制有四个螺旋结构的天线单元(3);第二馈电网络(22)与天线单元(3)连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,其特征在于:所述第一馈电网络包括第一功分器(4)、第二功分器(5)和第三功分器(6);第一功分器(4)和第二功分器(5)通过馈线与第三功分器(6)连接,在第三功分器(6)上连接有第一探针(19)。

5.根据权利要求4所述的一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,其特征在于:在所述第一功分器(4)上通过馈线连接有第一馈电端口(11)和第三馈电端口(13),在所述第二功分器(5)上通过馈线连接有第二馈电端口(12)和第四馈电端口(14);第一馈电端口(11)、第二馈电端口(12)、第三馈电端口(13)和第四馈电端口(14)分别与第一螺旋柱(2)上印制的四个螺旋结构的天线单元(3)一对一连接。

6.根据权利要求3所述的一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,其特征在于:所述第二馈电网络包括第四功分器(8)、第五功分器(9)和第六功分器(10);第四功分器(8)和第五功分器(9)通过馈线与第六功分器(10)连接,在第六功分器(10)上连接有第二探针(20)。

7.根据权利要求6所述的一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,其特征在于:在所述第四功分器(8)上通过馈线连接有第五馈电端口(15)和第七馈电端口(17);在所述第五功分器(9)上通过馈线连接有第六馈电端口(16)和第八馈电端口(18);第五馈电端口(15)、第六馈电端口(16)分别与第二螺旋柱(7)上印制的四个螺旋结构的天线单元(3)一对一连接。

8.根据权利要求5所述的一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,其特征在于:所述第一功分器(4)、第二功分器(5)和第三功分器(6)均设置在第一螺旋柱(2)外,以减小与四个螺旋结构的天线单元(3)之间的干扰。

9.根据权利要求7所述的一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,其特征在于:所述第四功分器(8)、第五功分器(9)和第六功分器(10)均设置在第二螺旋柱(7)外,以减小与四个螺旋结构的天线单元(3)之间的干扰。

10.根据权利要求1所述的一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,其特征在于:在第一螺旋天线和第二螺旋天线之间还设置有用于防止两个天线相互干扰的金属隔离板(23)。

技术总结
本实用新型公开了一种基于四臂螺旋结构的双频段全向天线,涉及天线技术领域,包括圆形介质底板,还包括安装于圆形介质底板上的两个不同频段范围的第一螺旋天线和第二螺旋天线;第一螺旋天线和第二螺旋天线以圆形介质底板的圆心为中心呈中心对称结构。通过在一个圆形介质底板上集成安装两个频段的全向天线,不仅提高了利用率,降低了设备成本,而且还能实现一个天线的更宽范围的频段覆盖,且整体结构简单紧凑,能够很好的实现集成化和小型化。

技术研发人员:易祖军;杨松;杜跃鑫;付金泉;韩倩;胡罗林;张华彬
受保护的技术使用者:成都菲斯洛克电子技术有限公司
技术研发日:2019.12.23
技术公布日:2020.06.09

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