專利名稱：一種多臂螺旋天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及通信領域，尤其涉及一種多臂螺旋天線。
背景技術：
四臂螺旋天線非常適合在衛星移動通信的應用。因為它具有:良好的馬鞍形方向圖，良好的低仰角特性，良好的前后比，良好的廣角圓極化特性，良好的寬波束特性。用于衛星通信的四臂螺旋天線，制作方法也比較多。在成熟的產品中，一種使用廣泛的方法是:圓柱形介質做支柱；四條銅箔旋轉貼敷在介質圓柱的表面，以此形成天線的四臂。即使在某些專利中，也能體現這種思路。在專利CN201120363078.1，專利 CN200920238340.2,專利 CN200920238229.3,專利 CN200910193566.X,專利CN200910193536.9，專利 CN200780043325.6 和專利 CN200680034805.1 中，就是以此模型為四臂螺旋天線的基礎，再輔以不同天線的饋電網絡。在專利CN201110073345.6中，是以同軸電纜為產品基礎進行天線改造，同軸的外皮被切割形成螺旋四臂，同軸電纜的介質兼傳導電波和支撐四臂作用。在專利CN200810040716.9中，講述了在介質支柱上，如何用刻蝕的方法，集成制造出螺旋四臂和饋電巴倫。在目前四臂螺旋天線制作中，普遍存在介質支撐物。沒有介質支撐物，螺旋四臂將沒有固定的依托。使用介質支撐物，同時使得四臂螺旋天線的性能受到影響。首先，天線電波，將不會在單一的空氣媒介里傳輸；而是在介質和空氣兩種媒介里傳輸。在這兩種媒介里傳輸的電波，存在相互耦合，使得電波傳輸的近場模式多樣化。最終，影響天線的遠場輻射性能。其次，介質本身就存在一定的介質損耗。天線電波在其中傳輸會損耗一定的能量，從而降低天線的輻射效率。目前普遍方法制作的四臂螺旋天線，也存在長期可靠性的隱患。主要表現在:長期受高溫，潮濕環境的影響，螺旋四臂從介質支撐物表面，漸漸剝離和裂開。從而對天線的性能產生本質性的改變。
實用新型內容為克服上述問題，本實用新型提出一種多臂螺旋天線，包括多條金屬螺旋臂，多條金屬螺旋臂的螺旋參數相同，空心并束，沿圓周均勻分布，其上嵌套緊固小環。所述多條金屬螺旋臂的螺旋高度、螺距和螺旋直徑分別相同。其中金屬螺旋臂可以為四條或八條，緊固小環為一個或多個。進一步的，多條金屬螺旋臂可以由黃銅、青銅或鈹青銅絲，經過成型模胚、纏繞加工、退火定型制作而成。進一步的，緊固小環上有至少一組通孔，每組通孔的數量與天線金屬螺旋臂數量相等并沿圓周均勻分布，所述多條金屬螺旋臂分別從同一組的多個通孔中穿過。優選的，緊固小環可以為環形印刷電路板，通孔經金屬化處理，各通孔相互絕緣，多條金屬螺旋臂與其穿過的通孔做焊接處理。緊固小環還可以可沿金屬螺旋臂上下滑動調節位置。本實用新型提出的天線及其制作方法能夠使多臂螺旋天線同時兼備優秀的技術性能和堅固穩定的結構形態。
圖1為機械繞制成的螺旋銅絲示意圖；圖2為四根螺旋銅絲空心并束示意圖；圖3為緊固小環示意圖；圖4為四根螺旋銅絲嵌套在緊固小環里示意圖；圖5為螺旋銅絲和緊固小環焊接在一起不意圖；圖6為螺旋銅絲和緊固小環焊接細節示意圖。
具體實施方式
下面以四臂螺旋天線為例，結合附圖對本實用新型提出的多臂螺旋天線具體實施方式
做進一步詳細說明，其它多臂螺旋天線的實施與下述過程類似，如八臂螺旋天線等。實施例1:四臂螺旋天線本實用新型提出的四臂螺旋天線，包括四根金屬螺旋臂和若干緊固小環。如圖5所示，四條金屬螺旋臂的螺旋參數相同，螺旋參數包括螺旋高度、螺距和螺旋直徑等。四條金屬螺旋臂空心并束，沿圓周均勻分布，其上嵌套一個或多個緊固小環。其中緊固小環上還有至少一組通孔，每組有4個均勻分布的通孔，天線的四條金屬螺旋臂分別從這4個通孔中穿過。本天線中的緊固小環可以是環形印刷電路板，通孔經金屬化處理，各通孔相互絕緣，四條金屬螺旋臂與其穿過的通孔做焊接處理；緊固小環還可以沿四臂上下滑動來調節位置；緊固小環也可以由絕緣物質構成。實施例2:四臂螺旋天線的制作步驟1、根據需求確定天線的螺旋參數。步驟2、根據螺旋參數，使用金屬絲制作4根螺旋長線。如圖1所示，選用直徑2mm的銅絲，也可以采用黃銅、青銅或鈹青銅，經過成型模胚，纏繞加工，退火定型，制成螺旋長線。其螺旋直經為20mm，螺距為88mm，螺旋總長為308mm，螺旋兩端的直線過渡銅線總為IOOmm0步驟3、將4根螺旋長線空心并束，均勻纏繞，形成天線的四臂，如圖2所示。步驟3、制作緊固小環，環內有四個均勻分布的通孔，根據螺旋參數確定緊固小環的內徑、外徑，根據金屬絲確定通孔形狀和大小。如圖3所示，制作加工成環形PCB板，環內有四個類橢圓孔。PCB板厚度為Imm,內環直徑為14mm,外環直徑為26mm,類橢圓孔長軸為
2.5mm，短軸為2.2mm。四孔都做金屬化處理，金屬化后的四孔可以焊接銅質材料，四孔互相絕緣。此步驟中緊固小環可以使用其它絕緣材料制作。步驟4、四臂上嵌套至少一個緊固小環，調整緊固小環的上下位置。如圖4所示，四臂上嵌套6個緊固小環，緊固小環可沿四臂上下滑動，使四臂之間相互約束和相互固定，以改善四臂分布的均勻性和對稱性。為了組裝靈活方便，在步驟3和4中，緊固小環上的通孔可以設置多組，每組的4個通孔均勻分布。螺旋天線的四臂分別從同一組的4個通孔中穿過。步驟5、沿四臂上下滑動緊固小環，使四臂螺旋結構穩固并且分布均勻對稱，如圖5所示，位置確定后，將銅質四臂和緊固小環的類橢圓孔焊接在一起。焊接細節如圖6所示。最后剪掉四臂的多余部分。至此，四臂螺旋天線制作完成。從以上實施例可以看出，螺旋天線的多條金屬螺旋臂未使用支撐介質；螺旋四臂的材質選取上選用了黃銅、青銅或鈹青銅等；螺旋四臂的制作工藝采用了成型模胎、纏繞加工和退火定型；尤其是空心并束和緊固小環的應用，加固了四臂的結構穩定性，同時改善了四臂分布的均勻性和對稱性。所以本實用新型提出的四臂螺線天線及其制作方法具有天線增益高、結構堅固、形態穩定等優點。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應該涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1.一種多臂螺旋天線，包括多條金屬螺旋臂，所述多條金屬螺旋臂的螺旋參數相同，其特征在于，所述多條金屬螺旋臂空心并束，沿圓周均勻分布，其上嵌套緊固小環。
2.根據權利要求1所述的天線，其特征在于，所述多條金屬螺旋臂的螺旋高度、螺距和螺旋直徑分別相同。
3.根據權利要求1所述的天線，其特征在于，所述緊固小環上有至少一組通孔，每組通孔的數量與天線金屬螺旋臂數量相等并沿圓周均勻分布，所述多條金屬螺旋臂分別從同一組的多個通孔中穿過。
4.根據權利要求3所述的天線，其特征在于，所述緊固小環為環形印刷電路板，通孔經金屬化處理，各通孔相互絕緣，多條金屬螺旋臂與其穿過的通孔做焊接處理。
5.根據權利要求1所述的天線，其特征在于，所述緊固小環可沿金屬螺旋臂上下滑動調節位置。
6.根據權利要求1所述的天線，其特征在于，所述金屬螺旋臂為四條或八條。
7.根據權利要求1 6任意一項所述的天線，其特征在于，所述緊固小環為一個或多個。
專利摘要本實用新型提出了一種多臂螺旋天線，包括多條金屬螺旋臂，多條金屬螺旋臂的螺旋參數相同，空心并束，沿圓周均勻分布，其上嵌套緊固小環。本實用新型提出的天線能夠使多臂螺旋天線同時兼備優秀的技術性能和堅固穩定的結構形態。
文檔編號H01Q1/36GK202930543SQ20122059898
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月14日 優先權日2012年11月14日
發明者蔣卓, 陳肇雄, 張子兵 申請人:北京信威通信技術股份有限公司