具有調制分形圖案的正弦曲線的緊湊型螺旋天線的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種螺旋天線，包括回轉形體以及多個繞著所述回轉形體螺旋纏繞的輻射線，其特征在于，每個輻射線由分形圖案的重復限定，其中分形圖案包括由正弦曲線組成的各分段。
【專利說明】具有調制分形圖案的正弦曲線的緊湊型螺旋天線
【技術領域】
[0001] 本發明涉及螺旋型天線，尤其涉及四臂印刷式螺旋天線。此類天線尤其應用在L 波段遙測系統（操作頻率包含在1GHz到2GHz之間，通常在1. 5GHz附近），用于平流層氣球 有效載荷。
【背景技術】
[0002] 螺旋型印刷天線的優點是制作簡單并且成本低。
[0003] 這種天線尤其適用于圓極化L波段遙測信號，該信號用在平流層氣球有效載荷。
[0004] 這種天線呈現良好的軸向比，因此在仰傾角的較寬范圍內良好的圓極化。
[0005] 專利文獻EP0320404描述了一種印刷螺旋型天線以及其制作過程。
[0006] 此種天線包括金屬條形式的四根輻射線，金屬條通過去除印刷電路的金屬包層帶 兩側的金屬包層材料來獲得。印刷電路設計為圍繞圓柱體纏繞成螺旋狀。
[0007] 然而，這些天線雖然呈現良好性能時，其是龐大的。
[0008] 包括彎曲輻射線的緊湊型螺旋天線已經被提出，用于減小此類天線的尺寸。
[0009] 文獻：Y. Letestu、A. Sharaiha，Ph. Besnier的"一種印刷四臂螺旋天線尺寸減小 配置"，關于天線技術的IEEE研討會：小型天線以及新穎元材料，2005, 326頁-328頁，2005 年3月。該文獻描述了此類緊湊型天線。
[0010] 盡管在體積上獲得了近似35% (降低高度）的改善，然而，尤其是在交叉極化以及 在返回輻射中，性能被劣化，表明就減小此類天線的尺寸而言，此類圖案使用具有局限性。 [0011] 文獻FR2916581號文件描述了一種螺旋天線，其包括由分形圖案重復組成的輻射 線。
[0012] 然而，這些圖案的使用不允許天線尺寸的顯著減小。
[0013] 此外，就設計者能夠加以利采用來調節和優化緊湊天線的性能而言，由直線分段 構成的分形圖案具有非常小的自由度，。此外，在給定天線的高度時，存在非常少的包括這 些圖案的解決方案。
【發明內容】
[0014] 本發明使得可以減小公知類型的螺旋天線的總體尺寸，尤其是減小此類天線的高 度。
[0015] 為此，根據第一方面，本發明涉及一種螺旋型天線，具有回轉形體和多根輻射線， 其特征在于，每個輻射線由分形圖案的重復限定，其中分形圖案包括由正弦曲線組成的各 分段。
[0016] 本發明通過下述每項特征或者技術上任何可能的組合得以有利地補充：
[0017] 每個分段對應于由公式
【權利要求】
1. 一種螺旋型天線，具有回轉形體以及多個圍繞回轉形體纏繞成螺旋狀的輻射線，其 特征在于，每根輻射線由分形圖案的重復限定，分形圖案包括由正弦曲線構成的各分段。
2. 根據權利要求1所述的螺旋型天線，其中，每個分段對應于由 j⑴=SHiMlrX)限定的正弦曲線的半個周期，式中，s是在B;+1}范圍內取值的 整數，k是正弦的振幅與其半波長的比值，L'是所述圖案的水平寬度。
3. 根據權利要求1-2中任一項所述的螺旋型天線，其中，所述分形圖案的每個分段有 相同的長度。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的螺旋型天線，其中，所述分形是馮?科赫型的，其 每個直線段被正弦分段替代。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的天線，其中，每根輻射線由在套管（15)的側表面 上纏繞成螺旋狀的規定包層金屬區構成，使得每根輻射線的準軸（AA'、BB'、CC'、DD'）與相 鄰輻射線的軸分離一規定距離（d)，規定距離限度為沿著所述套管（15)的任何準線（L)的 任何垂線的兩點之間的距離，每個點由輻射線的軸線與所述套管（15)的任何準線（L)的垂 線之間的交點限定。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的天線，其特征在于，所述回轉形體（15)是圓柱形 或圓錐形。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的天線，其特征在于，所述天線包括四個相同的輻 射線。
【文檔編號】H01Q11/08GK104247151SQ201380020800
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年3月21日 優先權日:2012年3月21日
【發明者】H.奧伯特, H.迪茲, D.貝洛特, A.塔卡克斯 申請人:國家科學研究中心, 國家空間研究中心