[发明专利]圆锥螺旋天线

说明书

本发明涉及一种圆锥螺旋天线，圆锥螺旋天线包括：螺旋双臂、巴伦、馈电件与连接器。螺旋双臂包括第一螺旋线段以及与第一螺旋线段相连的第二螺旋线段，第一螺旋线段的锥角小于第二螺旋线段的锥角。巴伦设置于螺旋双臂的围合区域，巴伦的顶端通过馈电件与第一螺旋线段远离于第二螺旋线段的一端相连，巴伦的底端与连接器相连。上述的圆锥螺旋天线，一方面，由于辐射臂采用螺旋双臂的结构形式，能保证天线的带宽较宽；另一方面，由于第一螺旋线段的锥角小于第二螺旋线段的锥角，能保证天线在频带内都具备良好的定向辐射性能，有较好的圆极化特性。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别是涉及圆锥螺旋天线。

背景技术

随着电子信息技术的发展，小体积、轻量化、宽频带、宽波束、圆极化等天线特性的需求日益迫切。目前圆极化宽波束天线中，主要采用的是微带天线、圆锥螺旋天线等天线形式。微带天线具有结构简单，剖面低的优点，通常用高介电常数印制板减少天线尺寸，并达到宽波束的要求，但这也会造成天线损耗增大，效率的降低。圆锥螺旋天线，又称圆锥对数螺旋天线，作为宽波束天线使用时，通常采用四臂螺旋天线或双臂螺旋天线的形式，广泛应用于通信、电子对抗、雷达探测和电磁兼容测量等领域。

其中，圆锥螺旋天线的辐射方向主要朝向圆锥的顶端方向，其有效辐射区基本上在周长约为一个波长的区域内，当频率变化时，有效辐射区沿轴向前后移动，频率高时向锥顶方向移动，频率低时向锥底方向移动，因此天线的工作带宽主要是受圆锥锥顶和锥底的直径的控制。圆锥对数螺旋天线，相当于是将对数螺旋旋绕在一个圆锥上，圆锥螺旋天线的增益及方向图主要由锥角和螺旋线包角共同决定。然而，传统的圆锥螺旋天线在带宽较宽时存在定向辐射性能差的缺陷。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种圆锥螺旋天线，它能够在很宽的频带内保持良好的定向辐射特性。

其技术方案如下：一种圆锥螺旋天线，所述圆锥螺旋天线包括：

螺旋双臂，所述螺旋双臂包括第一螺旋线段以及与所述第一螺旋线段相连的第二螺旋线段，所述第一螺旋线段的锥角小于所述第二螺旋线段的锥角；

巴伦、馈电件与连接器，所述巴伦设置于所述螺旋双臂的围合区域，所述巴伦的顶端通过所述馈电件与所述第一螺旋线段远离于所述第二螺旋线段的一端相连，所述巴伦的底端与所述连接器相连。

上述的圆锥螺旋天线，一方面，由于辐射臂采用螺旋双臂的结构形式，能保证天线的带宽较宽；另一方面，由于第一螺旋线段的锥角小于第二螺旋线段的锥角，能保证天线在频带内都具备良好的定向辐射性能，有较好的圆极化特性。

在其中一个实施例中，所述第一螺旋线段两端沿着所述螺旋双臂的中心轴线上的距离定义为L1，L1为40mm-70mm；所述第二螺旋线段两端沿着所述螺旋双臂的中心轴线上的距离定义为L2，L2为330mm-360mm。如此，能实现天线在较宽的频带内都具备良好的定向辐射性能，有较好的圆极化特性。

在其中一个实施例中，L1为45mm-55mm；L2为345mm-355mm。如此，能实现天线在较宽的频带内都具备良好的定向辐射性能，有较好的圆极化特性。

在其中一个实施例中，将圆锥螺旋天线工作波长的最大值定义为M，以及将工作波长的最小是定义为N；所述第一螺旋线段远离于所述第二螺旋线段的端部的直径定义为D1，D1为0.2N-0.3N；所述第二螺旋线段远离于所述第一螺旋线段的端部的直径定义为D2，D2为0.3M-0.45M。如此，能实现天线具有较宽的工作带宽。

在其中一个实施例中，D1为0.25N；D2为0.375M。

在其中一个实施例中，所述第一螺旋线段的锥角为12°-16°，所述第二螺旋线段的锥角为26°-30°。