一種雙頻螺旋天線的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及天線技術領域，特別涉及一種雙頻螺旋天線。
【背景技術】
[0002]衛星通訊系統這些年已經得到廣泛應用，比如，衛星廣播系統或全球定位系統。圓極化天線能夠降低由于電離層產生的法拉第炫光效應，如果應用線極化信號，法拉第炫光效應會產生大約3dB或者更嚴重的信號損耗，圓極化天線可以避免這些問題。對這些衛星通訊系統來說，圓極化天線非常適合于信道傳輸。更確切地說，對于全球定位系統，地面天線接收器與衛星之間的鏈路需要具有良好圓極化性能的半球形輻射方向圖。
[0003]四臂螺旋天線由于具有較寬的圓極化輻射波束，可以在較低的仰角位置上保持較高的增益，且能通過選擇適當的物理尺寸來形成不同的輻射方向圖以滿足不同空間應用的需要，還具有重量輕、尺寸小和不需要參考地的優點，得到了廣泛的應用。
[0004]但是，目前使用的四臂螺旋天線由于其自身的結構特點，實現多頻工作比較困難，當頻率相隔較近時，雙頻四臂螺旋天線一般是通過采用兩條諧振在不同頻率的輻射臂代替單一輻射頻率的輻射臂來實現多頻工作，并通過饋電網絡來實現四臂螺旋的90°相移，但是阻抗匹配和軸比性能差，增益低，尤其是在低頻段。
[0005]因而現有技術還有待改進和提高。
【發明內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種雙頻螺旋天線，以解決現有螺旋天線阻抗匹配和軸比性能差，增益低的問題。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下:
[0008]一種雙頻螺旋天線，其包括PCB板以及若干個安裝于PCB板的用于承載天線輻射主體的螺旋臂，所述螺旋臂包括用于承載高頻段輻射的第一螺旋臂以及用于承載低頻段輻射的第二螺旋臂，所述第一螺旋臂靠近PCB板端與所述第二螺旋臂靠近PCB板端通過金屬連接體連接;所述第一螺旋臂底部設置有用于與饋電網絡連接的饋電探針，所述第二螺旋臂底部設置有用于與PCB板連接的短路針。
[0009]所述PCB板包括頂層和底層兩部分，所述頂層用來做反射板用，全部覆銅，只留出饋電過孔和短路針過孔，底層用來放置饋電網絡電路。
[0010]所述第一螺旋臂為主臂，第二螺旋臂為寄生臂，并且所述第一螺旋臂的長度小于第二螺旋臂長度。
[0011]所述用于承載天線輻射主體的螺旋臂為4個。
[0012]所述天線輻射主體的螺旋臂印刷在柔性介質板上，纏繞并固定在支撐體。
[0013]所述天線輻射主體的螺旋臂以金屬絲的形式繞在介質柱上。
[0014]所述第一螺旋臂與第二螺旋臂位于同一圓柱面上。
[0015]所述第一螺旋臂與第二螺旋臂位于不同的圓柱面上。
[0016]有益效果:與現有技術相比，本實用新型提供一種雙頻螺旋天線，其包括PCB板以及若干個安裝于PCB板的用于承載天線輻射主體的螺旋臂，所述螺旋臂包括用于承載高頻段輻射的第一螺旋臂以及用于承載低頻段輻射的第二螺旋臂，所述第一螺旋臂的靠近PCB板端與所述第二螺旋臂的靠近PCB板端通過金屬連接體連接;其特征在于，所述第一螺旋臂底部設置有用于與饋電網絡連接的饋電探針，所述第二螺旋臂底部設置有用于與PCB板連接的短路針。本實用新型通過使兩個螺旋臂的長度不同，使其可以同時承載兩個不同頻率的輻射，并且將承載低頻輻射的螺旋臂通過短路針與PCB板連接，使得承載低頻輻射的螺旋臂與PCB板之間形成短路，這樣在低頻段和高頻段都達到很好的阻抗匹配，軸比性能好，天線增益高。同時，所述天線結構簡單，體積小巧。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型提供雙頻螺旋天線的結構示意圖。
[0018]圖2為本實用新型提供雙頻螺旋天線的單個螺旋臂平面展開圖。
【具體實施方式】
[0019]本實用新型提供一種雙頻螺旋天線，為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]請參見圖1，圖1為本發明提供雙頻螺旋天線結構示意圖。所述雙頻螺旋天線，其包括PCB板1、4個用于承載天線輻射主體的螺旋臂2以及饋電網絡電路(圖中未示出)；所述饋電網絡電路(圖中未示出)設置于PCB板I底部;饋電網絡采用幅度相等且相位相差90度的一分四結構。所述螺旋臂2包括第一螺旋臂21和第二螺旋臂22，第一螺旋臂21與第二螺旋臂22通過金屬連接體3連接。第一螺旋臂21底部設有饋電探針4，所述饋電探針4與饋電網絡相連接，所述第二螺旋臂22底部設有短路針5，所述短路針5與PCB板I相連接。具體地，所述PCB板包括頂層和底層兩部分，所述頂層用來做反射板用，全部覆銅，只留出饋電過孔和短路針過孔，底層用來放置饋電網絡電路。
[0021]進一步，所述第一螺旋臂21為用于承載高頻輻射的主臂，所述第二螺旋臂22為用于承載低頻輻射的寄生臂。所述第一螺旋臂21的長度小于第二螺旋臂22長度，并且第二螺旋臂22長度與第一螺旋臂21長度差與第一螺旋臂21承載的高頻輻射與第二螺旋臂22承載的低頻輻射的頻率差相關，也就是說第二螺旋臂22與第一螺旋臂21的長度差是根據第一螺旋臂21承載的高頻輻射與第二螺旋臂22承載的低頻輻射的頻率差設定的，不同的頻率差對應的長度差不同，這里對于其關系不做具體限制。
[0022]進一步，由于第二螺旋臂22長度與第一螺旋臂21長度差與第一螺旋臂21承載的高頻輻射與第二螺旋臂22承載的低頻輻射的頻率差相關，為了適應不同頻率輻射使用，可以將第一螺旋臂21或者第二螺旋臂22的長度設置為可調節的，這樣可以根據使用輻射頻率來調整第一螺旋臂21或者第二螺旋臂22長度，使得其適用于頻率差不同的輻射，提高天線的適用范圍。對于第一螺旋臂21、第二螺旋臂22或者第一螺旋臂21和第二螺旋臂22為長度可調節的。
[0023]進一步，所述金屬連接體3的長度與位置可以設置為可調節的，這樣當第一螺旋臂21與第二螺旋臂22的形狀維持相似不變時，可以通過調節連接二者的金屬連接體3的長度和位置來改變第一螺旋臂21和第二螺旋臂22之間的相互耦合，使第二螺旋臂22的諧振頻率接近第一螺旋臂21，達到擴展四臂螺旋天線工作頻帶的目的。
[0024]進一步，所述天線輻射主體的螺旋臂可以印刷在柔性介質板上，將柔性介質板纏繞并固定在支撐體形成天線主體，所述支撐體可以為空心錐角結構，也可以為圓柱型結構，在本實施例中為圓柱型結構。這樣使得天線的體積大幅度減小，而且工作頻帶寬和多頻點的特性未發生改變。所述天線輻射主體的螺旋臂也可以采用金屬絲的形式繞在介質柱上形成天線主體。所述第一螺旋臂與第二螺旋臂可以位于同一圓柱面上，其也可以位于不同的圓柱面上。
[0025]為了進一步理解所述雙頻螺旋天線，下面結合一個具體實施例作進一步說明。
[0026]一種雙頻螺旋天線，所述天線為應用于GPSLl: 1575MHz和L2: 1227MHz頻段的雙頻螺旋天線，螺旋臂2繞在介電常數er=2.2，外半徑為12mm，內半徑為11mm，高度為40mm的介質柱上。PCB板的厚度為1.6mm;饋電探針5與短路針6的半徑為0.4mm。所述螺旋臂印刷在柔性介質板上，纏繞并固定在支撐體，并且所述第一螺旋臂21與第二螺旋臂22位于同一圓柱面上。將螺旋臂展開成平面后，第一螺旋臂21和第二螺旋臂22的傾斜與豎直部分的寬都是3mm，第一螺旋臂21傾斜部分長度是40.3mm，第一螺旋臂21豎直部分高1mm，第二螺旋臂22傾斜部分長度為48.8mm，第二螺旋臂22豎直部分高Imm，金屬連接體3的長度是5mm，高度是2.5mm，
[0027]本實用新型提供一種雙頻螺旋天線，其包括PCB板以及若干個用于承載天線輻射主體的螺旋臂，所述螺旋臂包括用于承載高頻段輻射的第一螺旋臂以及用于承載低頻段輻射的第二螺旋臂，所述第一螺旋臂的靠近PCB板端與所述第二螺旋臂的靠近PCB板端通過金屬連接體連接;所述第一螺旋臂通過設置于其底部的饋電探針與饋電網絡相連接，所述第二螺旋臂通過設置于其底部的短路針與PCB板相連接。本實用新型通過使兩個螺旋臂的長度不同，使其可以同時承載兩個不同頻率的輻射，并且將承載低頻輻射的螺旋臂通過短路針與PCB板連接，使得承載低頻輻射的螺旋臂與PCB板之間形成短路，這樣在低頻段和高頻段都達到很好的阻抗匹配，軸比性能好，天線增益高。同時，所述天線結構簡單，體積小巧。
[0028]可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種雙頻螺旋天線，其包括PCB板以及若干個安裝于PCB板的用于承載天線輻射主體的螺旋臂，所述螺旋臂包括用于承載高頻段輻射的第一螺旋臂以及用于承載低頻段輻射的第二螺旋臂，所述第一螺旋臂靠近PCB板端與所述第二螺旋臂靠近PCB板端通過金屬連接體連接;其特征在于，所述第一螺旋臂底部設置有用于與饋電網絡連接的饋電探針，所述第二螺旋臂底部設置有用于與PCB板連接的短路針。2.根據權利要求1所述的雙頻螺旋天線，其特征在于，所述PCB板包括用作反射板的頂層和用于放置饋電網絡電路的底層，所述頂層全部覆銅僅留有饋電過孔及短路針過孔。3.根據權利要求1所述的雙頻螺旋天線，其特征在于，所述第一螺旋臂為主臂，第二螺旋臂為寄生臂，并且所述第一螺旋臂的長度小于第二螺旋臂長度。4.根據權利要求1所述的雙頻螺旋天線，其特征在于，所述安裝于底座上用于承載天線輻射主體的螺旋臂為4個。5.根據權利要求1所述的雙頻螺旋天線，其特征在于，所述天線輻射主體的螺旋臂印刷在柔性介質板上，纏繞并固定在支撐體上。6.根據權利要求1所述的雙頻螺旋天線，其特征在于，所述天線輻射主體的螺旋臂以金屬絲的形式繞在介質柱上。7.根據權利要求1所述的雙頻螺旋天線，其特征在于，所述第一螺旋臂與第二螺旋臂位于同一圓柱面上。8.根據權利要求1所述的雙頻螺旋天線，其特征在于，所述第一螺旋臂與第二螺旋臂位于不同的圓柱面上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙頻螺旋天線，其包括PCB板以及若干個安裝于PCB板的用于承載天線輻射主體的螺旋臂，所述螺旋臂包括第一螺旋臂以及第二螺旋臂，所述第一螺旋臂的靠近PCB板端與所述第二螺旋臂的靠近PCB板端通過金屬連接體連接；所述第一螺旋臂底部設置有用于與饋電網絡連接的饋電探針，所述第二螺旋臂底部設置有用于與PCB板連接的短路針。本實用新型通過使兩個螺旋臂的長度不同，使其可以同時承載兩個不同頻率的輻射，并且將承載低頻輻射的螺旋臂通過短路針與PCB板連接，使得承載低頻輻射的螺旋臂與PCB板之間形成短路，這樣在低頻段和高頻段都達到很好的阻抗匹配，軸比性能好，天線增益高。同時，所述天線結構簡單，體積小巧。
【IPC分類】H01Q1/38, H01Q1/36, H01Q1/50
【公開號】CN205282639
【申請號】CN201520806351
【發明人】吳祖德
【申請人】深圳市華穎泰科電子技術有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年10月19日