[实用新型]一种具有船体高适应性的自相移可重构四臂螺旋天线

权利要求书

1.一种具有船体高适应性的自相移可重构四臂螺旋天线，其特征是：该天线频带重构特性是通过改变柔性PCB板（1）的螺旋臂条（2）特性、寄生臂条（3）特性和中间层（4）来实现的；柔性PCB板（1）厚度为0.1 mm，板上每隔一定空间印有四臂螺旋臂条（2），相邻两个螺旋臂条长度不同，长度相差约四分之一波长，相对两条螺旋臂条长度相同；螺旋臂条（2）末端套有寄生臂条（3），可以沿旋向伸长或缩短，进而调节天线通信频段及谐振频率；四臂螺旋天线的柔性PCB板可以粘贴在圆柱形介质层上；四臂螺旋天线的四条螺旋臂条之间可以通过中间层（4）进行连接，中间层（4）也是由柔性PCB板制成，厚度为0.5 mm，PCB板上有印制电路，其中有四条金属印制带条，相邻金属印制带条由弧形连接带条进行连接，两条弧形连接带条之间绝缘；同时，金属印制带条分别与四条螺旋臂条（2）相连接，连接点处设有螺丝口，可通过连接螺丝连接，这样使相邻两个四臂螺旋臂条（2）相连接，分成两个臂条组，每组螺旋臂条组中，长螺旋臂条长度约落后谐振时长度约八分之一波长，产生一个相对于谐振时有-45°相移的容性输入阻抗，短螺旋臂条超前谐振时长度相差约八分之一波长，产生一个相对于谐振时有45°相移的感性输入阻抗，即每组螺旋臂条彼此相位差约90°。

2.一种具有船体高适应性的自相移可重构四臂螺旋天线，其特征是：该天线可以通过可调式巴伦来实现频带特性与极化特性重构，从而大大拓宽等离子体天线动态可重构范围；可调式巴伦（6）是在四臂螺旋天线实现阻抗匹配的基础上，实现天线电流非平衡到平衡的转换；可调式巴伦（6）顶部有四个螺旋臂条连接端口，分别焊接在中间层弧形连接带条上，中间开有一定长度的切口，两组螺旋臂条彼此绝缘；可调式巴伦（6）底部与射频端口外导体相连接，可以通过旋转射频端口，带动中间层（4）旋转，用以调节天线极化方向；可调式巴伦6开口外套有巴伦调节器，通过调节巴伦调节器的轴向位置，调节天线内外导体电流平衡，协同调节寄生臂条（3）延伸长度共同调节天线通信频带、极化特性。

3.一种具有船体高适应性的自相移可重构四臂螺旋天线，其特征是：该天线的阻抗匹配是通过阻抗变换内导体（7）和可调式巴伦（6）来实现的；阻抗变换内导体（7）是由实心金属圆柱制成，为实现集成电路端口和天线端口匹配，根据阻抗匹配原理，阻抗变换内导体轴向半径有所不同，通过改变阻抗变换内导体（7）直径和可调式巴伦（6）内径的比值，改变系统的阻抗特性，进而实现天线端口与电路端口之间的阻抗匹配；连接时，阻抗变换内导体一段与同轴线内导体连接，另一端连接中间层（4）中心，这样实现了同轴线内导体连接与一组螺旋臂条相连，同轴线外导体与另一组螺旋臂条相连接；而内外导体电流相位相差180°，实现了两个螺旋臂条组电流相位差彼此间相差180°。

4.一种具有船体高适应性的自相移可重构四臂螺旋天线，其特征是：该天线宽波束特性是通过顶负载（5）来实现的；顶负载（5）安装在天线顶端，扣在四臂螺旋天线体上；是一个环形的印制电路，可在一定程度上上下调节顶负载（5）的位置，以改变对四臂螺旋天线电流的扰动，进而改变天线方向图，降低船体金属反射带来的影响，增强天线低仰角指标；当未施加顶负载（5）时，天线辐射方向朝向上，在低仰角方向，天线增益略小；当施加顶负载（5）后，天线顶端增益减小，方向图变宽，天线在0°仰角的增益变大，在实测中与未加顶负载（5）相比，在0°仰角的增益增加了1.5 dB左右，这使天线波束变得越来越宽，在-5°仰角左右天线增益约为0 dB，可在一定程度上适应船体摇晃，对于低仰角卫星有更好的接收与发射效果。