一種新自移相四臂螺旋天線的制作方法

本發明涉及天線技術領域，具體地說，是涉及全球導航衛星系統(GNSS)天線，移動通信天線，特別應用于導航定位領域中要求寬波束、多頻的天線系統中的一種新自移相四臂螺旋天線。

背景技術：

天線是所有無線通信系統不可或缺的部分，承擔著將發射機發出的信號轉化成電磁波的形式以向空間傳播，或將自由空間中的電磁信號轉化成高頻信號以供接收機接收，從而實現無線通信的空間信號交換過程。隨著無線通信技術的不斷發展，硬件研發條件的不斷進步，為了更好地實現無線信號的傳輸，對天線的性能上也提出了更高的要求，在當今無線通信設備廣泛應用的大環境下，天線的重要性更是與日俱增，各種天線技術的研究和更高的技術指標的要求使得天線技術迎來了又一個發展的重大機遇。

其中，螺旋天線是具有良好指向性的圓極化天線，隨著天線系統的不斷發展，對天線的輻射方向要求越來越寬，螺旋天線由單臂螺旋逐漸演變為雙臂螺旋及目前常見的四臂螺旋。

四臂螺旋天線要求四條輻射臂的電流幅度相等按需要的相位順序進行饋電。目前，常采用的方法有：在天線頂部的每一條臂上并聯一個分布式電容(或電感)的電纜芯線，分別給每條臂饋電，以產生相移而保證四臂的相位順序，此方法需增加有源器件，產品的準確性依賴于電容(或電感)的可靠性，穩定性較差；或者采用長、短振子呈容性和感性的特性，即兩個雙臂螺旋的長度有一定差別，其中一個比諧振時的長度稍長，產生一個相對于諧振時有-45°相移的輸入阻抗，另一個比諧振時的稍短，產生一個相對于諧振時有+45°相移的輸入阻抗，這樣，兩個雙臂螺旋就實現了相位差90°。雖然如上兩種方法可以實現所需要的相位順序，但相對結構較復雜且損耗較大，并且需要在天線高度較高的情況下，才能實現。此外，現有技術中傳統GNSS移相螺旋天線均為移相網絡和結構式自移相組合來實現0度、90度、180度、270度等相位改變，體積較大且精度較低，實現難度大、成本高。另一方面，常規GNSS螺旋天線的振子臂是采用印刷式微帶螺旋式或fpc軟板粘貼式，前者加工成本高，難度大，后者精度太差。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的上述缺陷，本發明提供了一種新自移相四臂螺旋天線，該新自 移相四臂螺旋天線在四臂螺旋臂末端增加一段彎折臂及并聯臂，其中兩個臂共同連接于同軸的內導體，另外兩個臂連接于同軸的外導體，連接同軸相同處的兩臂交替形成相差90度，在兩個大臂之間利用同軸實現180度相差，即最后實現四臂相位為0度、90度、180度、270度。此設計降低了天線圓極化的實現難度，同時簡化了天線的結構。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：

一種新自移相四臂螺旋天線，包括同軸線中心部件1、塑料絕緣支撐柱2和螺旋臂3，其中塑料絕緣支撐柱2主體為圓柱形部件，同軸線中心部件1從塑料絕緣支撐柱2中部貫穿并凸出于塑料絕緣支撐柱2上端，同軸線中心部件1位于塑料絕緣支撐柱2上端的突出部位周緣設置有兩個槽縫，同軸線中心部件1底端周緣設置有一個槽縫；螺旋臂3包括第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4，其中第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的上部以同軸線中心部件1為中心均勻輻射設置于塑料絕緣支撐柱2的上端面，上部彎折后以螺旋形式均勻固定在塑料絕緣支撐柱2的圓柱側面上，在第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的下側末端分別設置有第一串并聯臂4.1、第二串并聯臂4.2、第三串并聯臂4.3、第四串并聯臂4.4，第一串并聯臂4.1、第二串并聯臂4.2、第三串并聯臂4.3、第四串并聯臂4.4均包括螺旋臂3末端彎折形成的彎折臂和并聯臂，第一螺旋臂3.1、第三螺旋臂3.3共同連接于同軸的內導體，第二螺旋臂3.2、第四螺旋臂3.4共同連接于同軸的外導體，連接同軸相同處的兩螺旋臂交替形成相差90度，在兩個大臂之間利用同軸實現180度相差。

進一步地，塑料絕緣支撐柱2底端設置有外凸的凸出圓臺。

進一步地，在第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的末端與所述凸出圓臺之間設置有間隙。

進一步地，在第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的末端固定加載有并聯電容和串聯電感，或單獨加載有單串聯電感。

本發明與現有技術相比具有以下特點：

1.在結構上，采用增加一段彎折臂及并聯臂實現自移相，使天線制作簡單。

2.在功能上，提高了天線寬頻帶移相精度。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發明的左右二等分圖；

圖2是本發明的正視圖；

圖3是本發明的左視圖；

圖4是本發明的俯視圖；

圖5是本發明的仰視圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例的附圖，對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于所描述的本發明的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1-5所示，本發明的一種新自移相四臂螺旋天線，包括同軸線中心部件1、塑料絕緣支撐柱2和螺旋臂3，其中塑料絕緣支撐柱2主體為圓柱形部件，同軸線中心部件1從塑料絕緣支撐柱2中部貫穿并凸出于塑料絕緣支撐柱2上端，同軸線中心部件1位于塑料絕緣支撐柱2上端的突出部位周緣設置有兩個槽縫，同軸線中心部件1底端周緣設置有一個槽縫；螺旋臂3包括第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4，其中第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的上部以同軸線中心部件1為中心均勻輻射設置于塑料絕緣支撐柱2的上端面，上部彎折后以螺旋形式均勻固定在塑料絕緣支撐柱2的圓柱側面上，在第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的下側末端分別設置有第一串并聯臂4.1、第二串并聯臂4.2、第三串并聯臂4.3、第四串并聯臂4.4，第一串并聯臂4.1、第二串并聯臂4.2、第三串并聯臂4.3、第四串并聯臂4.4均包括螺旋臂3末端彎折形成的彎折臂和并聯臂，第一螺旋臂3.1、第三螺旋臂3.3共同連接于同軸的內導體，第二螺旋臂3.2、第四螺旋臂3.4共同連接于同軸的外導體，連接同軸相同處的兩螺旋臂交替形成相差90度，在兩個大臂之間利用同軸實現180度相差。

進一步地，塑料絕緣支撐柱2底端設置有外凸的凸出圓臺。

進一步地，在第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的末端固定加載有并聯電容和串聯電感，或單獨加載有單串聯電感。

進一步地，如圖2、3所示，在第一螺旋臂3.1、第二螺旋臂3.2、第三螺旋臂3.3、第四螺旋臂3.4的末端與所述凸出圓臺之間設置有間隙。

考慮國內外產品的現狀，本發明從自移相方式和振子臂結構的角度出發，加上彌補現有產品性能的不足提出了一種新自移相技術，即在四臂螺旋臂末端增加一段彎折臂及并聯臂，其中兩個臂共同連接于同軸的內導體，另外兩個臂連接于同軸的外導體。連接同軸相同處的 兩臂交替形成相差90度。在兩個大臂之間利用同軸實現180度相差，即最后實現四臂相位為0度、90度、180度、270度。其中在螺旋臂末端采用串并聯金屬導線實現自移相方式中，降低了實現難度且提高了移相精度。同時在結構上，螺旋臂依附于塑料支撐柱，并通過中心的同軸相緊鎖固定，結構組裝簡單且精度較高。

應該理解，盡管參考其示例性的實施方案，已經對本發明進行具體地顯示和描述，但是本領域的普通技術人員應該理解，在不背離由權利要求書所定義的本發明的精神和范圍的條件下，可以在其中進行各種形式和細節的變化，可以進行各種實施方案的任意組合。