自移相四臂螺旋天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種自移相四臂螺旋天線，包括：第一螺旋臂、第二螺旋臂、第三螺旋臂、第四螺旋臂、同軸外導(dǎo)體、保護套，還包括：介質(zhì)套、微帶傳輸線移相片；第一螺旋臂與同軸外導(dǎo)體連接，與第一螺旋臂同側(cè)的第二螺旋臂與同軸外導(dǎo)體保持絕緣，第二螺旋臂通過微帶傳輸線移相片與第一螺旋臂形成連接；第三螺旋臂與同軸外導(dǎo)體連接，與第三螺旋臂同側(cè)的第四螺旋臂與同軸外導(dǎo)體保持絕緣，第四螺旋臂通過微帶傳輸線移相片與第三螺旋臂形成連接。本實用新型突破了原有長、短振子的使用局限。在同軸傳輸裝置中引入了微帶傳輸線隱藏在饋線頭部，具有合理的微帶線長度，形成新的自移相裝置。從而進一步縮短螺旋臂的長度，降低天線的高度。
【專利說明】自移相四臂螺旋天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及螺旋天線，尤其是螺旋天線的外形尺寸，具體地，涉及自移相四臂螺旋天線。
【背景技術(shù)】
[0002]螺旋天線是具有良好指向性的圓極化天線，隨著天線系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對天線的輻射方向要求越來越寬，螺旋天線由單臂螺旋逐漸演變?yōu)殡p臂螺旋及目前常見的四臂螺旋。
[0003]四臂螺旋天線要求四條輻射臂的電流幅度相等按需要的相位順序進行饋電。目前，常采用的方法有:在天線頂部的每一條臂上并聯(lián)一個分布式電容(或電感)的電纜芯線，分別給每條臂饋電，以產(chǎn)生相移而保證四臂的相位順序，此方法需增加有源器件，產(chǎn)品的準(zhǔn)確性依賴于電容(或電感)的可靠性，穩(wěn)定性較差；或者采用長、短振子呈容性和感性的特性，即兩個雙臂螺旋的長度有一定差別，其中一個比諧振時的長度稍長，產(chǎn)生一個相對于諧振時有-45°相移的輸入阻抗,另一個比諧振時的稍短,產(chǎn)生一個相對于諧振時有+ 45°相移的輸入阻抗，這樣，兩個雙臂螺旋就實現(xiàn)了相位差90°。雖然如上兩種方法可以實現(xiàn)所需要的相位順序，但相對結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且損耗較大，并且需要在天線高度較高的情況下，容易實現(xiàn)。
[0004]隨著天線的使用環(huán)境不同，一方面要求天線的輻射圖越寬越好，同時希望天線的體積越小越好，這就需要盡量降低螺旋臂的長度，到達(dá)二分之一波長，甚至四分之一波長，這種情況下，對天線的體積要求較高，上述辦法因本身設(shè)計工藝等原因不易實現(xiàn)。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種自移相四臂螺旋天線。
[0006]根據(jù)本實用新型提供的自移相四臂螺旋天線，包括:第一螺旋臂1、第二螺旋臂2、第三螺旋臂3、第四螺旋臂4、同軸外導(dǎo)體5、保護套8，還包括:介質(zhì)套6、微帶傳輸線移相片9 ；
[0007]同軸外導(dǎo)體5、介質(zhì)套6、保護套8由內(nèi)向外依次同軸嵌套設(shè)置，介質(zhì)套6與保護套8之間存在空腔7，空腔7內(nèi)設(shè)置有微帶傳輸線移相片9 ;第一螺旋臂1、第二螺旋臂2、第三螺旋臂3、第四螺旋臂4在周向上依次均勻分布；
[0008]第一螺旋臂I與同軸外導(dǎo)體5連接，與第一螺旋臂I同側(cè)的第二螺旋臂2與同軸外導(dǎo)體5保持絕緣，第二螺旋臂2通過微帶傳輸線移相片9與第一螺旋臂I形成連接；
[0009]第三螺旋臂3與同軸外導(dǎo)體5連接，與第三螺旋臂3同側(cè)的第四螺旋臂4與同軸外導(dǎo)體5保持絕緣，第四螺旋臂4通過微帶傳輸線移相片9與第三螺旋臂3形成連接。
[0010]優(yōu)選地，第一螺旋臂1、第二螺旋臂2、第三螺旋臂3、第四螺旋臂4等長。
[0011]優(yōu)選地，第一螺旋臂1、第二螺旋臂2、第三螺旋臂3、第四螺旋臂4的長度為天線工作頻率對應(yīng)波長的四分之一波長。[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下的有益效果:
[0013]本實用新型突破了原有長、短振子的使用局限。在同軸傳輸裝置中引入了微帶傳輸線隱藏在饋線頭部，通過大量的理論推算與驗證，得出合理的微帶線長度，形成新的自移相裝置。從而進一步縮短螺旋臂的長度，降低天線的高度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0015]圖1為本實用新型提供的自移相四臂螺旋天線的連接圖；
[0016]圖2為移相片連接示意圖；
[0017]圖3為原有移相裝置連接圖；
[0018]圖4為傳統(tǒng)的長、短振子移相裝置中四條輻射臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本實用新型提供的自移相四臂螺旋天線中四條輻射臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:
[0021]I為第一螺旋臂；
[0022]2為第二螺旋臂；
[0023]3為第三螺旋臂；
[0024]4為第四螺旋臂；
[0025]5為同軸外導(dǎo)體；
[0026]6為介質(zhì)套；
[0027]7為空腔；
[0028]8為保護套；
[0029]9為微帶傳輸線移相片；
[0030]10為輻射臂。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。
[0032]如圖1所示，根據(jù)本實用新型提供的自移相四臂螺旋天線，包括:第一螺旋臂1、第二螺旋臂2、第三螺旋臂3、第四螺旋臂4、同軸外導(dǎo)體5、保護套8，還包括:介質(zhì)套6、微帶傳輸線移相片9 ;第一螺旋臂1、第二螺旋臂2、第三螺旋臂3、第四螺旋臂4采用0、90、180、270的相位布局。第一螺旋臂1、第二螺旋臂2、第三螺旋臂3、第四螺旋臂4等長，長度為天線工作頻率對應(yīng)波長的四分之一波長。
[0033]同軸外導(dǎo)體5、介質(zhì)套6、保護套8由內(nèi)向外依次同軸嵌套設(shè)置，介質(zhì)套6與保護套8之間存在空腔7，空腔7內(nèi)設(shè)置有微帶傳輸線移相片9 ;第一螺旋臂1、第二螺旋臂2、第三螺旋臂3、第四螺旋臂4在周向上依次均勻分布；
[0034]第一螺旋臂I與同軸外導(dǎo)體5連接，與第一螺旋臂I同側(cè)的第二螺旋臂2與同軸外導(dǎo)體5保持絕緣，第二螺旋臂2通過一個微帶傳輸線移相片9與第一螺旋臂I形成連接；
[0035]第三螺旋臂3與同軸外導(dǎo)體5連接，與第三螺旋臂3同側(cè)的第四螺旋臂4通與同軸外導(dǎo)體5保持絕緣，第四螺旋臂4通過另一個微帶傳輸線移相片9與第三螺旋臂3形成連接。
[0036]進一步地，下面對本實用新型的主要重點進行更為詳細(xì)的描述。
[0037]1、引入微帶傳輸線
[0038]本實用新型在同軸平衡轉(zhuǎn)換裝置一端，安置一個沒有輻射的微帶傳輸線，通過準(zhǔn)確的長度設(shè)置(通過頻率計算得出)，產(chǎn)生90°的相位滯后，從而產(chǎn)生90°移相功能。
[0039]2、輻射臂的連接
[0040]首先將天線的一個輻射臂(第一螺旋臂I)與外部導(dǎo)電體連接，而同側(cè)的另一個輻射臂(第二螺旋臂2)與外部導(dǎo)電體保持絕緣，并通過微帶傳輸線移相片與第一螺旋臂I形成連接，從而產(chǎn)生與第一螺旋臂I幅度相同但相位滯后90°的移相電流。
[0041]3、采用縫隙對稱法平衡饋電
[0042]依靠同軸平衡器開槽，使得開槽兩側(cè)產(chǎn)生相位差180°的等幅電流。按上述第2點的方法連接第三螺旋臂3與第四螺旋臂4，從而實現(xiàn)四臂的平衡饋電。即，首先將天線的一個輻射臂(第三螺旋臂3)與外部導(dǎo)電體連接，而同側(cè)的另一個輻射臂(第四螺旋臂4)與外部導(dǎo)電體保持絕緣，并通過微帶傳輸線移相片與第三螺旋臂3形成連接，從而產(chǎn)生與第三螺旋臂3幅度相同但相位滯后90°的移相電流。
[0043]如此就產(chǎn)生了四個幅度相等，相位依次相差90°的平衡饋電螺旋臂，進而形成了新型“自移相四臂螺線天線”。
[0044]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)對比如下:
[0045]原有的自移相螺旋天線，四臂均連接在同軸外導(dǎo)體上，如下圖3所示。
[0046]目前常用的長、短振子方式，依靠輻射臂的長短設(shè)置，產(chǎn)生移相電流，所以在天線的實際設(shè)計中，無法滿足四臂等長(如圖4中的臂S1、臂S3要長于臂S2、臂S4);而本發(fā)明提供的新型移相裝置，如圖5所示，通過增加微帶傳輸線的方式，產(chǎn)生移相裝置，從而滿足了四臂等長的設(shè)計需求。
[0047]綜上，本實用新型提供的新型自移相四臂螺旋天線，首先可以不需要額外的移相裝置，避免了有源器件引起的電磁干擾，采用微帶傳輸線的方式，大大提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性，并有效降低了成本支出；同時，本實用新型取消了長、短振子方式，使得螺旋臂的設(shè)計可以最小化(僅需四分之一波長，如圖5)，可有效降低產(chǎn)品體積，外觀緊湊美觀，易于工程安裝與實施，同時小型化的設(shè)計更進一步節(jié)省了成本開支，為后期的批量生產(chǎn)、銷售安裝奠定了良好基礎(chǔ)。
[0048]以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種自移相四臂螺旋天線，包括:第一螺旋臂(I)、第二螺旋臂(2)、第三螺旋臂(3)、第四螺旋臂(4)、同軸外導(dǎo)體(5)、保護套(8)，其特征在于，還包括:介質(zhì)套(6)、微帶傳輸線移相片(9); 同軸外導(dǎo)體(5)、介質(zhì)套(6)、保護套(8)由內(nèi)向外依次同軸嵌套設(shè)置，介質(zhì)套(6)與保護套(8)之間存在空腔(7)，空腔(7)內(nèi)設(shè)置有微帶傳輸線移相片(9);第一螺旋臂(I)、第二螺旋臂(2 )、第三螺旋臂(3 )、第四螺旋臂(4 )在周向上依次均勻分布； 第一螺旋臂(I)與同軸外導(dǎo)體(5)連接，與第一螺旋臂(I)同側(cè)的第二螺旋臂(2)與同軸外導(dǎo)體(5)保持絕緣，第二螺旋臂(2)通過微帶傳輸線移相片(9)與第一螺旋臂(I)形成連接； 第三螺旋臂(3 )與同軸外導(dǎo)體(5 )連接，與第三螺旋臂(3 )同側(cè)的第四螺旋臂(4)與同軸外導(dǎo)體(5)保持絕緣，第四螺旋臂(4)通過微帶傳輸線移相片(9)與第三螺旋臂(3)形成連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自移相四臂螺旋天線，其特征在于，第一螺旋臂(I)、第二螺旋臂(2 )、第三螺旋臂(3 )、第四螺旋臂(4 )等長。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自移相四臂螺旋天線，其特征在于，第一螺旋臂(I)、第二螺旋臂(2)、第三螺旋臂(3)、第四螺旋臂(4)的長度為天線工作頻率對應(yīng)波長的四分之一波長。
【文檔編號】H01Q9/27GK203574100SQ201320685953
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】丁順, 鄭蓮玉, 賴健, 東雷, 楊定宇 申請人:上海利正衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)有限公司