本發(fā)明涉及一種天線圓極化技術(shù)，尤其涉及一種改善低仰角特性的單螺旋天線。

背景技術(shù)：

中心饋電的單螺旋天線作為小增益的圓極化定向天線，應用到空地通信中，具有制作簡單、成本很低等優(yōu)點。該天線的3db輻射波束寬度為70°左右，軸比特性在3db輻射波束寬度內(nèi)往往較好，但在3db輻射波束寬度之外軸比特性就急劇惡化，致使低仰角特性很差，因此極大地限制了該天線的應用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種改善低仰角特性的單螺旋天線，屬于小增益的圓極化定向天線，包括螺旋（1）、介質(zhì)支柱（2）、底板（3）、矮套筒（4）、螺柱（5）、連接器（6）。連接器（6）位于底板（3）背面的中心位置，連接器（6）的內(nèi)導體通過通孔穿過底板（3）到底板（3）的正面，并與螺旋（1）的下端相連，螺旋（1）由介質(zhì)支柱（2）支撐并輻射圓極化波，矮套筒（4）位于底板正面，矮套筒（4）外均勻分布了八個螺柱（5），矮套筒（4）和螺柱（5）共同作用，改善了天線的低仰角特性。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：矮套筒和螺柱共同作用，使天線的輻射方向圖和軸比方向圖展寬，有效地改善了天線的低仰角特性，且在20%的頻率帶寬內(nèi)的天線性能一致性很好。

附圖說明

圖1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2、有、無矮套筒和螺柱時的天線電壓駐波比；

圖3、有、無矮套筒和螺柱時，低頻點的天線輻射方向圖；

圖4、有、無矮套筒和螺柱時，中心頻點的天線輻射方向圖；

圖5、有、無矮套筒和螺柱時，高頻點的天線輻射方向圖；

圖6、有、無矮套筒和螺柱時，低頻點的天線軸比方向圖；

圖7、有、無矮套筒和螺柱時，中心頻點的天線軸比方向圖；

圖8、有、無矮套筒和螺柱時，高頻點的天線軸比方向圖；

圖中1.螺旋,2.介質(zhì)支柱,3.底板，4.矮套筒，5.螺柱，6.連接器。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明包括螺旋（1）、介質(zhì)支柱（2）、底板（3）、矮套筒（4）、螺柱（5）、連接器（6）。連接器（6）位于底板（3）背面的中心位置，連接器（6）的內(nèi)導體通過通孔穿過底板（3）到底板（3）的正面，并與螺旋（1）的下端相連，螺旋（1）由介質(zhì)支柱（2）支撐并輻射圓極化波，矮套筒（4）位于底板正面，矮套筒（4）外均勻分布了八個螺柱（5），矮套筒（4）和螺柱（5）共同作用，改善了天線的低仰角特性。

一個具體實施例:底板直徑為0.8λ；矮套筒的直徑為0.42λ，高度為0.07λ；8個螺柱均勻分布在直徑為0.5λ的圓周上，高度為0.15λ。螺旋兩圈，螺旋線的直徑2mm，螺圈直徑0.275λ，單圈螺旋高度為0.16λ。工作頻帶為0.9～1.1，為中心頻率。

研究發(fā)現(xiàn)，沒有矮套筒和螺柱的單螺旋天線，頻帶內(nèi)3db波束寬度不均勻，低仰角性能很差。增加矮套筒和螺柱后，輻射方向圖和軸比方向圖展寬，天線的低仰角特性得到極大改善；其中，矮套筒改善了高頻點的天線性能，螺柱改善了低頻點的天線性能，二者共同作用，使得20%的頻率帶寬內(nèi)的天線性能一致性很好。

如圖2所示，橫坐標表示工作頻率，縱坐標表示電壓駐波比，虛線曲線表示無矮套筒和螺柱時的天線電壓駐波比，實線曲線表示有矮套筒和螺柱時的天線電壓駐波比。對比兩條曲線可以看出，矮套筒和螺柱對天線的電壓駐波比影響不大。

如圖3～圖5所示，橫坐標表示方位角，縱坐標表示增益，虛線曲線表示無矮套筒和螺柱時的輻射方向圖，實線曲線表示有矮套筒和螺柱時的輻射方向圖?？梢钥闯觯淄埠吐葜行У卣箤捔溯椛浞较驁D，3db波束寬度從65°～73°展寬到85°～87°，±90°處的增益從-12.5dbi～17.5dbi增大到-5dbi，20%頻帶內(nèi)的波束寬度和增益的一致性更好。

如圖6～圖8所示，橫坐標表示方位角，縱坐標表示軸比，虛線曲線表示無矮套筒和螺柱時的軸比方向圖，實線曲線表示有矮套筒和螺柱時的軸比方向圖。可以看出，矮套筒和螺柱有效地展寬了軸比方向圖，改善后的軸比在±50°內(nèi)小于3db、±90°內(nèi)小于8db，20%頻帶內(nèi)的軸比方向圖的一致性更好。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種改善低仰角特性的單螺旋天線，包括螺旋（1）、介質(zhì)支柱（2）、底板（3）、矮套筒（4）、螺柱（5）、連接器（6）。連接器（6）位于底板（3）背面的中心位置，連接器（6）的內(nèi)導體通過通孔穿過底板（3）到底板（3）的正面，并與螺旋（1）的下端相連，螺旋（1）由介質(zhì)支柱（2）支撐并輻射圓極化波，矮套筒（4）位于底板正面，矮套筒（4）外均勻分布了八個螺柱（5），矮套筒（4）和螺柱（5）共同作用，使天線的輻射方向圖和軸比方向圖展寬，改善了天線的低仰角特性。

技術(shù)研發(fā)人員：魏瑰;廖西斌;鐘志強;胡丹耀;劉中全;陳量;蘇凌旭;王凱;王波;呂鴻
受保護的技術(shù)使用者：重慶金美通信有限責任公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.22
技術(shù)公布日：2017.11.03