專利名稱：S波段雙臂三元圓極化天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線電通信設備，特別涉及一種用于傳輸s波段無線電波的圓極
化寬波束天線。
背景技術：
目前，公知的S波段圓極化寬波束天線都用單臂、雙臂、四臂螺旋天線方式直接產 生需要的圓極化寬波束。其主要缺點是天線的尺寸較大，一般天線還需要①400mm的反射 板；饋線長，超過260毫米。 國內現有技術的S波段衛星測控天線有采用雙臂螺旋天線的，也有采用單臂螺旋
天線的。這些技術方案由于結構上的原因存在許多缺陷。 單臂螺旋天線的缺點1)需要①400mm的反射板，不適合衛星要求。 雙臂螺旋天線的缺點1)功率容量不大，小于20W ;2)饋線損耗大；3)細長結構不
利于應用衛星的振動要求。
四臂螺旋天線的缺點1)功率容量不大，小于20W ;2)饋線損耗大；3)細長結構不
利于通過衛星應用所需要的振動要求及不適合苛刻的衛星安裝平臺；4)需要移相器，增加 產品復雜性，降低產品可靠性。
實用新型內容為了解決現有技術S波段圓極化寬波束天線尺寸大、饋線損耗大、功率容量小、結 構不耐振動等問題，本實用新型的目的在于提供一種S波段雙臂三元圓極化天線。除了解 決上述問題，本實用新型的2000MHz的小型化圓極化天線，可以通過調節雙臂三元圓極化 天線螺旋的直徑，螺距，上升角來調節各個螺旋單元間的電流相位關系，從而得到最佳的正 向輻射增益。 為了達到上述發明目的，本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是提供 一種S波段雙臂三元圓極化天線，該裝置包括 天線底座上安裝有同軸饋電接口，與信號發射源連接；同軸饋電接口通過一根特 性阻抗為50Q的硬質同軸線與一個巴倫平衡器連接；巴倫平衡器貫穿天線內部，它的另一 端與兩根螺旋線連接；兩根螺旋線對稱的繞制在天線骨架周邊上。 本實用新型一種S波段雙臂三元圓極化天線，由于采取上述的技術方案，不但可 縮小天線的尺寸，而且可以通過調節螺旋的直徑，螺距，上升角來調節各個螺旋單元間的電 流相位關系，使各個單元在軸向達到最大幅度加權。因此本實用新型取得了體積小、效率 高、結構緊湊牢固等有益效果。本實用新型還可應用于便攜式需求。
圖1是本實用新型S波段雙臂三元圓極化天線的結構圖； 圖2是本實用新型S波段雙臂三元圓極化天線的仿真增益方向圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型的優選實施例。 圖1是本實用新型S波段雙臂三元圓極化天線的結構圖。如圖l所示，該裝置包 括 天線底座上安裝有同軸饋電接口，與信號發射源連接；同軸饋電接口通過一根特 性阻抗為50 Q的硬同軸線與一個巴倫平衡器(BALUN平衡一不平衡轉換器)連接；巴倫平 衡器貫穿天線內部，它的另一端與兩根螺旋線連接；兩根螺旋線對稱的繞制在天線骨架周 邊上。 上述兩根螺旋線通過沿中心軸伸至天線頂部的同軸線，在頂部與巴倫平衡器連
接，實現兩個天線端口等幅但相對相位相差180。的平衡饋電。處于天線中心軸位置的是
一根特性阻抗為50Q的硬同軸線，在結構上它同時對整個天線結構起支撐作用。上述巴倫
平衡器為同軸開槽平衡巴倫，上部開槽部分與芯線構成平衡一不平衡轉換器；螺旋線與槽
成90° ;通過選取適當的結構參數(螺旋錐頂角eO，螺旋線升角a，直徑D，圈數N及線徑
d)，天線就可以在較寬的頻帶范圍內實現寬波束。 下面對本實用新型的工作原理和過程進行描述。 信號源發出的激勵信號通過同軸饋電接口、50Q的硬同軸線后，經巴倫平衡器轉 換為平衡的激勵信號，并傳輸給螺旋線向外發射。螺旋線由天線骨架支撐，可以通過調節螺 旋的直徑，螺距，上升角來調節各個螺旋單元間的電流相位關系，使各個單元在軸向達到最 大幅度加權。 本實用新型的實施例工作于2000MHz，雙臂三元螺旋直徑為40 60mm，優選56mm， 總高度為100 200mm，優選150mm。該裝置的體積相當于雙臂螺旋天線體積的二分之一， 并且不需要反射盤。 圖2為本實用新型實施例的仿真增益方向圖，可以看出增益在±70°達到-ldB以 上，在±90°達到-6dB以上，圓極化性能很好。例如，某衛星上的測控系統天線要求增益 在±70°為_2(18，前后比達到20dB以上。本實用新型實施例完全可以滿足該型號衛星的 要求。
權利要求一種S波段雙臂三元圓極化天線，其特征在于，該裝置包括天線底座上安裝有同軸饋電接口，與信號發射源連接；同軸饋電接口通過一根特性阻抗為50Ω的硬質同軸線與一個巴倫平衡器連接；巴倫平衡器貫穿天線內部，它的另一端與兩根螺旋線連接；兩根螺旋線對稱的繞制在天線骨架周邊上。
2. 如權利要求1所述的雙臂三元圓極化天線，其特征在于所述的兩根螺旋線通過沿 中心軸伸至天線頂部的同軸線，在頂部與巴倫平衡器連接，實現兩個天線端口等幅但相對 相位相差180°的平衡饋電。
3. 如權利要求1所述的雙臂三元圓極化天線，其特征在于所述的巴倫平衡器為同軸 開槽平衡巴倫，上部開槽部分與芯線構成平衡一不平衡轉換器；螺旋線與< 槽成90° 。
4. 如權利要求1所述的雙臂三元圓極化天線，其特征在于所述的雙臂三元圓極化天 線工作于2000MHz ;雙臂三元螺旋直徑為40 60mm ;總高度為100 200mm。
專利摘要本實用新型涉及無線電通信設備，公開了一種S波段雙臂三元圓極化天線，包括安裝于天線底座的同軸饋電接口通過50Ω的硬質同軸線與一個巴倫平衡器連接；巴倫平衡器的另一端與兩根螺旋線連接；兩根螺旋線對稱的繞制在天線骨架周邊上。本實用新型解決了現有技術天線尺寸大、饋線損耗大、功率容量小、結構不耐振動等問題，取得了體積小、效率高、結構緊湊牢固等有益效果。
文檔編號H01P5/10GK201523072SQ20092007758
公開日2010年7月7日 申請日期2009年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者東雷, 李曉晶 申請人:上海航天測控通信研究所