一種集成巴倫結構的新型超寬帶平面螺旋天線的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種集成巴倫結構的新型超寬帶平面螺旋天線，包括平面螺旋天線、饋電巴倫、微帶線及介質基板，所述平面螺旋天線包括天線一臂及天線二臂，所述天線一臂及天線二臂分別印制在介質基板的正、反面，所述天線二臂是天線一臂關于原點旋轉180度得到，天線一臂包括第一條邊界及第二條邊界，所述第二條邊界是第一條邊界關于原點旋轉90度得到的，所述天線二臂與饋電巴倫的地板連接，共同構成天線的地平面，所述天線一臂通過微帶線與饋電巴倫的中心導體連接。本發明天線具有臂寬較寬，且天線臂較短的特點，易于實現同平面饋電。
【專利說明】一種集成巴倫結構的新型超寬帶平面螺旋天線
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信【技術領域】，具體涉及一種集成巴倫結構的新型超寬帶平面螺旋天線。
【背景技術】
[0002]隨著現代無線通信技術的迅速發展，通信系統對天線的要求越來越高。一方面要求寬頻帶，希望一副天線能夠同時支持多個頻段的無線通信。另一方面要求小型化，隨著高速集成電路的快速發展，系統設備向一體化，小型化，集成化不斷邁進，作為無線電子設備的終端，現代電子設備對天線提出了小型化、易于集成的要求。
[0003]平面螺旋天線是一種常用的寬頻帶圓極化天線。傳統的平面螺旋天線主要有兩種:平面等角螺旋天線和平面阿基米德螺旋天線。這兩種天線所需的最小尺寸都是由天線工作的最低頻率決定的，如何在滿足頻帶內各項性能的要求下最大限度的減小尺寸是該類天線研究的熱點。
[0004]經典的平面螺旋天線，屬于自互補型雙臂平衡饋電天線，因此天線的理論阻抗為180歐姆，為實現天線與50歐姆同軸電纜的平衡饋電，必須用到饋電巴倫。典型的螺旋天線饋電網絡是漸變線巴倫，傳統的巴倫通常放置在螺旋天線的中心，且垂直于螺旋天線平面。垂直放置巴倫的好處是:對螺旋天線的輻射特性的影響最小。但是由于巴倫長度較大，導致螺旋天線縱向體積較大，因此垂直巴倫饋電的方法給螺旋天線的制造以及小型化系統集成造成了不便。縮短垂直巴倫長度以及采用平面饋電結構的方法成為螺旋天線縮小尺寸的研究熱點。
[0005]經典設計的兩種平面螺旋天線，形式固定，給螺旋天線饋電方法的研究造成了限制。在相同尺寸的條件下，阿基米德天線的圓極化帶寬比阿基米德天線寬，然而阿基米德天線的臂寬很窄，且臂長較長，不易于進行同平面饋電。
【發明內容】
[0006]為了克服現有技術存在的缺點與不足，本發明提供一種集成巴倫結構的新型超寬帶平面螺旋天線。
[0007]本發明采用如下技術方案:
[0008]一種集成巴倫結構的新型超寬帶平面螺旋天線，包括平面螺旋天線、饋電巴倫、微帶線及介質基板，所述饋電巴倫包括地板及中心導體，所述地板印制在介質基板的反面，所述中心導體及微帶線印制在介質基板正面，所述微帶線與中心導體連接，所述平面螺旋天線包括天線一臂及天線二臂，所述天線一臂及天線二臂分別印制在介質基板的正、反面，所述天線二臂是天線一臂關于原點旋轉180度得到，天線一臂包括第一條邊界及第二條邊界，所述第二條邊界是第一條邊界關于原點旋轉90度得到的，所述天線二臂與饋電巴倫的地板連接，共同構成天線的地平面，所述天線一臂通過微帶線與饋電巴倫的中心導體連接。
[0009]所述第一邊界通過如下公式確定:
【權利要求】
1.一種集成巴倫結構的新型超寬帶平面螺旋天線，包括平面螺旋天線、饋電巴倫、微帶線及介質基板，所述饋電巴倫包括地板及中心導體，所述地板印制在介質基板的反面，所述中心導體及微帶線印制在介質基板正面,所述微帶線與中心導體連接,其特征在于,所述平面螺旋天線包括天線一臂及天線二臂，所述天線一臂及天線二臂分別印制在介質基板的正、反面，所述天線二臂是天線一臂關于原點旋轉180度得到，天線一臂包括第一條邊界及第二條邊界，所述第二條邊界是第一條邊界關于原點旋轉90度得到的，所述天線二臂與饋電巴倫的地板連接，共同構成天線的地平面，所述天線一臂通過微帶線與饋電巴倫的中心導體連接。
2.根據權利要求1所述的一種集成巴倫結構的新型超寬帶平面螺旋天線，其特征在于，所述第一邊界通過如下公式確定:
其中，r是第一邊界上的點到原點的距離，Φ是旋轉角度，是天線的內徑。
3.根據權利要求1所述的一種集成巴倫結構的新型超寬帶平面螺旋天線，其特征在于，所述饋電巴倫的特性阻抗呈指數漸變變化。
4.根據權利要求1所述的一種集成巴倫結構的新型超寬帶平面螺旋天線，其特征在于，所述天線一臂通過微帶線與饋電巴倫的中心導體連接，具體為:微帶線在介質基板的正面沿著天線二臂的中心線，延伸到原點，通過原點與天線一臂連接。
【文檔編號】H01Q1/36GK104134855SQ201410344769
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】黃惠芬, 呂宗霖 申請人:華南理工大學