[实用新型]一种应用于北斗二代导航终端的宽波束螺旋天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线技术，特别是一种应用于北斗二代导航终端的宽波束螺旋天线，以及应用于车载、船载、水利、测控以及军事等相关领域。

背景技术

北斗二代导航终端一般采用右旋圆极化信号，现有的用于北斗通信的天线是微带贴片天线和圆柱螺旋天线。然而微带贴片天线的增益较低，而圆柱螺旋天线由于波瓣宽度较窄也不能满足要求，因此本专利的目的就是为了解决波束太窄的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于北斗二代导航终端的宽波束螺旋天线，此天线具有非频变天线的特征，较高的低仰角增益，带宽较宽。本天线包括介质支撑体(1)、螺旋辐射体(2)、螺旋天线臂(3)、接地板(4)、天线接口(5)以及绝缘顶盖(6)。螺旋辐射体(2)由四根为一组的螺旋天线臂(3)构成，并且螺旋天线臂(3)均匀的分布在螺旋辐射体(2)表面上，螺旋辐射体(2)围绕在介质支撑体(1)上，接地板(4)连接于介质支撑体(1)的下端，绝缘顶盖(6)连接于螺旋辐射体(2)的上端。所述支撑体(1)为圆锥体，所述四根为一组的螺旋天线臂(3)沿法线旋转90度缠绕于所述支撑体(1)上，所述螺旋天线臂(3)与所述天线接口(5)电气连接。所述四根为一组的螺旋天线臂(3)构成螺旋辐射体(2)的分别与所述介质支撑体(1)和所述接地板(4)连接，所述螺旋辐射体(2)由四组结构相同的螺旋臂单元按同一方向螺旋攀升90度组成。所述的宽波束螺旋天线，可以解决在不增加天线体积的同时拓宽天线的带宽，提高增益带宽，以及提高天线的低仰角增益。具有结构简单，成本低等特点。

首先对旋转角度合理设计，调整自旋角度以获得精确的非频变天线性能，然后对螺旋辐射体材料进行优化，采用了特殊复合材料将螺旋天线臂以一定角度嵌于介质支撑体上。同时通过外形的改变，将传统的平面天线改为圆锥形，获得频率随定点上的斜切面直径改变而改变的性能。

因此，在改变外形和增加特殊材料的情况，能使其具有非频变天线的特征，较高的低仰角增益，较宽的带宽范围。同时，通过合理设置螺旋角度，能满足各种微波频段的技术要求。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型中的螺旋天线在整个带宽内的电压驻波比小于1.2，其它参数包括独立性，导向性，天线轴比均恒定。

2.本实用新型中的螺旋天线在整个带宽内的波束宽度能达到220度，具有宽波束且不受外部干扰而变化的特点。

3.本实用新型具有加工简单、性能可靠、体积小、生产成本低、环境适应性好的特点，能应用于军民用北斗二代导航终端，及其他微波通讯相关领域。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图中标记：介质支撑体(1)，螺旋辐射体(2)，螺旋天线臂(3)，接地板(4)，天线接口(5)，绝缘顶盖(6)。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施案例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本天线包括介质支撑体(1)、螺旋辐射体(2)、螺旋天线臂(3)、接地板(4)、天线接口(5)以及绝缘顶盖(6)。螺旋辐射体(2)由四根为一组的螺旋天线臂(3)构成，并且螺旋天线臂(3)均匀的分布在螺旋辐射体(2)表面上，螺旋辐射体(2)围绕在介质支撑体(1)上，接地板(4)连接于介质支撑体(1)的下端，绝缘顶盖(6)连接于螺旋辐射体(2)的上端。所述支撑体(1)为圆锥体，所述四根为一组的螺旋天线臂(3)沿法线旋转90度缠绕于所述支撑体(1)上，所述螺旋天线臂(3)与所述天线接口(5)电气连接。

下面通过一个具体实施案例进一步阐述介质支撑体(1)、螺旋辐射体(2)、螺旋天线臂(3)、接地板(4)、天线接口(5)、绝缘顶盖(6)之间的关系。本实用新型中的介质支撑体(1)结构按照底面空心圆锥半径35mm，底面与上切面高60mm，上切面半径为15mm，在高精度数控铣床上铣出安装板及对应的安装位置，在介质支撑体(1)表面喷涂特殊绝缘材料，四根为一组的螺旋天线臂(3)线宽为2mm均匀等分右旋90度由下至上嵌入喷涂有特殊绝缘材料的介质支撑体(1)表面，螺旋天线臂(3)起始端四个角分别穿过接地板(4)后焊接于天线接口(5)，螺旋天线臂(3)终端与绝缘顶盖(6)进行焊接。

经理论和实践验证，按上述关系选取参数可确保制作的宽波束螺旋天线具有非频变天线的特征，能够满足较高的低仰角增益，较宽的带宽要求。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述具体实施案例，对本领域的技术人员来讲，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。