[发明专利]一种星载小型化双频四臂螺旋天线

说明书

本发明涉及一种星载小型化双频四臂螺旋天线，辐射臂和耦合臂为四组同等规格的螺旋臂，贴敷于介质支撑表面，辐射臂的底端与馈电板相连，耦合臂的底端与网络腔体短路连接；调谐机构贴敷于介质盖板表面；耦合枝节将辐射臂与耦合臂进行串联，再将调谐机构进行并联。馈电板一端与辐射臂进行连接，另一端与馈电探针顶部进行连接，将馈电网络的激励信号传输至辐射臂；馈电网络四个输出端口依次与馈电探针连接，对辐射臂进行激励；射频连接器安装于网络盖板底部，并与馈电网络的输入端口进行焊接。整个天线设计新颖、性能优良，具备小型化，双频段辐射特性；同时，天线整体结构具备优良的力、热环境适应性和抗辐照特性，满足宇航环境使用要求。

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别是双频、圆极化、小型化星载四臂螺旋天线技术领域。

背景技术

现有的四臂螺旋天线多采用自馈相形式实现，如专利“星载S频段测控天线”(申请号：CN201410541759.0)和专利“一种双频段高增益的四臂螺旋天线”(申请号：CN201720112721.0)。这两类天线均采用顶馈形式，通过馈电巴伦实现平衡馈电。由于受限于馈电巴伦高度为0.25λ的尺寸关系，天线带宽受到限制，同时，天线高度尺寸较大，亦导致天线直径尺寸较大，无法实现小型化。

为了满足小型化设计和双频辐射特性，均采用“馈电网络+八臂螺旋”结构形式实现，如专利“一种平衡双频四臂螺旋天线”(申请号：CN201811490695.0)、专利“具有双频宽带功能的四臂螺旋天线”(申请号：CN201621465892.3)以及专利“一种小型化顶部加载双频四臂螺旋天线及其工作方法”(申请号：CN201711127838.7)，均采用四组辐射臂和四组耦合臂的形式，螺旋臂均采用柔性PCB实现形式，缠裹在介质或者空气表面，力学性能较差，尤其在馈电网络与螺旋臂连接处，容易造成焊点断裂和变形，导致天线电气性能失效。同时，天线无调节机构，由于加工和装配存在误差，将导致谐振频点的实际和测试值存在偏差，无法对天线进行后期的调试，不具备工程应用价值。

为了满足上述柔性PCB带来的结构问题，采用将馈电结构和螺旋结构集成在柔性PCB上的设计思路，如专利“一种小型化印刷共形四臂螺旋天线”(申请号：CN201710189914.0)，将一分四馈电网络与螺旋臂共形于柔性PCB上，并缠裹在介质或者空气表面。该种实现方式简单，但馈电网络裸漏，存在辐射损耗，将导致天线辐射效率降低，并且会对方向图造成干扰。

双频四臂螺旋天线采用柔性PCB实现形式，无法适应宇航环境的力、热以及辐照要求，不具备宇航环境使用性能。同时，天线无法进行后期的调试，对加工和装配要求较高。

发明内容

要解决的技术问题

现有四臂螺旋天线无法满足双频带、小型化、可调试的特性，不具备抗宇航环境辐照与力、热等能力。为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种星载小型化双频四臂螺旋天线。

技术方案