[发明专利]接地多臂螺旋天线

说明书

本发明涉及一种天线，特别是一种用于通信、无线电定位和其它有圆极化、宽波束、宽频带(或双频工作)要求的天线。

在移动卫星通信地球站和卫星导航设备中，要求天线有宽波束特性，以便在运动中保持卫星在天线波束的覆盖范围内。同时，天线必须有宽频带(或双频工作)特性，以便收、发共用一付天线。目前人们使用的是较先进的四臂螺旋天线，它由四个馈电螺旋臂、支撑杆和上、下连接座组成，四个馈电螺旋臂的上、下端均有弯折成的水平部分，它们的端头分别正交固定在上、下连接座上，且上、下弯折成的水平部分的长度决定了螺旋天线的宽高比[见凯尔格作“谐振式四臂螺旋天线设计”一文，微波杂志1970年12期第49-53页(C.C.Kilgus，″Resonomt Quadrifilar Helix Design，″Microwave Jour.Dec.1970，PP.49-53)]。上述四臂螺旋天线具有圆极化和宽波束性能，但它的频带窄，不能满足系统对频率覆盖的要求。为解决这个问题，本申请人已设计出八臂、十二臂及更多臂的多臂螺旋天线(已在另外专利申报)，它解决了四臂螺旋天线频带窄的问题，但它在使用中仍然要受到本系统中馈线和其他部件，以及其他设备、载体和地面等邻近物体的影响，改变了天线原设计性能，使其恶化。例如安装在车辆、船体、飞行器等载体上时就要受到这些载体的严重影响，使方向图主瓣变形，主辐射方向偏移，付瓣加大，增益减小，且不同场合有不同影响，仍没有解决受环境影响(特别是天线载体的影响)大的问题，而且螺旋天线下半部分的馈电系统对螺旋天线本身的辐射性能也有影响，这是现有的各种螺旋天线都没有解决的问题。再者，多臂螺旋天线在制作和装配方面均较繁琐，它们的上、下端均需弯折成水平部分，其工艺复杂，加工难度大，且产品稳固性也较差。

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种能克服不境和本身馈电系统的影响且工艺简单、装配方便的接地多臂螺旋天线。

本发明的技术解决方案：

一种接地多臂螺旋天线，它包括有由馈电臂螺线1的支撑杆2组成的多臂螺旋天线或由馈电臂螺线1和寄生臂螺线3及支撑杆2组成的多臂螺旋天线，其特征在于各臂螺线(馈电臂螺线1、寄生臂螺线3)的下端直接连接在同一导电板4上，且该导电板4的面积大于各臂螺线围成的圆柱形载面面积，馈电电路引出的馈电线5穿过导电板4并从支撑杆2内或空心臂螺线内通过与馈电臂螺线1顶点连接。

本发明首次将多臂螺旋天线与接地导电板连成一体，省去了将各臂螺线下端弯折成水平部分的工序，接地多臂螺旋天线的螺旋臂下部不必象通常的多臂螺旋天线那样弯折，只需自然落在导电板上，并在其与导电板的自然接触点将它们焊接在导电板上，简化了结构，工艺操作简单。由于螺旋臂焊在导电板上后本身就有较强的支撑作用，增加了天线强度。从而使工艺大大简化，结构更加牢固，整机机械强度增加，装配及安装也更加容易。本发明利用电磁屏蔽作用，用导电板将天线和设备、载体等隔离。导电板本身在设计时已作为天线的一部分，和天线的螺旋部分共同组成接地螺旋天线。如此在天线应用过程中，不会出现方向图主瓣受环境影响而变形，主辐射方向保持不变，方向图付瓣亦不会加大，故可保证天线增益不减小，使天线原设计性能保持不变，不受载体或邻近其它物体的影响。这样接地导电板将天线辐射部分和下半空间有效隔离，不仅消除了馈电系统对天线辐射的影响，也消除了环境(特别是天线载体)对它的影响，可避免安装后因环境因素而使天线性能恶化的现象，其电性能指标大大提高，频带加宽，极化系数减小，具有广阔的应用前景。

图1是本发明的四臂接地螺旋天线示意图；

图2是本发明的八臂接地螺旋天线示意图。