[发明专利]L波段小型化螺旋天线

说明书

技术领域

本发明属于天线技术领域，具体涉及一种L波段小型化螺旋天线。

背景技术

目前实际应用的螺旋天线，一般多采用平板接地面、浅杯接地面或者锥形接地面，这些天线类型虽然结构简单、电气性能稳定，但由于受到天线接地面形式的限制，使得天线装配时，必须设有较大的接地面，导致螺旋天线尺寸过大，这不但增加了天线的空气阻力，也容易发生物理损坏；而且这些类型的天线螺旋直径多为λ₀/π(λ₀为中心频率所对应的波长)，螺旋本身的直径较大，天线独立使用或者作为反射面天线馈源使用时需要较大的空间，此外，其安装在无人机等非金属载体表面更会影响载体的气动特性。

发明内容

本发明需要解决螺旋天线尺寸过大的技术问题。

本发明的技术方案如下所述：

L波段小型化螺旋天线，包括螺旋组件和同轴电缆，螺旋组件为金属制成的螺旋结构，同轴电缆包括同轴电缆内芯和同轴电缆外皮；其还包括圆环组件和介质棒；其中，圆环组件为金属材质，介质棒表面设有与螺旋组件尺寸相匹配的纹路，使螺旋组件恰好能嵌入介质棒表面；介质棒的一端面直径略小于介质棒其他部分直径，所述圆环组件恰好套在该端面上，同轴电缆内芯与螺旋组件靠近圆环组件的一端相连，同轴电缆外皮与圆环组件相连。

作为优选方案，所述螺旋组件为由横截面为方形的金属导线或中空金属管制成的螺旋形结构，材料为铜；所述圆环组件为一个由横截面为方形的金属导线或中空金属管制成的圆环，材料为铜；所述介质棒为高介电常数介质棒，介电常数范围为9～20，材料为氧化铜。

作为进一步的优选方案，所述介质棒为高介电常数介质棒，介电常数范围为9.6，材料为99％氧化铜，介质棒长度为258mm，直径为39mm。

本发明的有益效果为：

(1)采用圆环组件取代现有大型接地面，显著缩减天线空间体积；

(2)天线表面设有螺旋组件，使得天线能够发射和接收圆极化电磁波，且带宽较宽，满足天线在L频段的极化及带宽要求；

(3)螺旋组件内部设有高介电常数的介质棒，天线尺寸随着介质棒介电常数的增大而减小，进一步缩减了天线的尺寸；

(4)本发明的天线结构灵活、安装方便，避免了物理损坏发生几率，减小了对于天线载体安全性的影响；

(5)本发明的天线能够安装在非金属载体表面或者完全嵌入载体内部，保持了载体良好的气动特性；

(6)本发明的天线的辐射场为典型定向辐射，可以作为反射面天线的馈源使用，体积小巧，馈电简单。

附图说明

图1是本发明的L波段小型化螺旋天线示意图；

图2是本发明的L波段小型化螺旋天线的螺旋组件及圆环组件示意图；

图3是本发明的L波段小型化螺旋天线的介质棒示意图；

图4是图1的馈电端口局部放大图；

图5是本发明的L波段小型化螺旋天线的驻波比；

图6是本发明的L波段小型化螺旋天线的轴线所在平面方向图；

图7是本发明的L波段小型化螺旋天线的轴线所在平面轴比；

图8是本发明的L波段小型化螺旋天线独立使用的示意图；

图9是本发明的L波段小型化螺旋天线在无人机上可安装部位示意图；

图10是本发明的L波段小型化螺旋天线安装在无人机机翼外部示意图；

图11是本发明的L波段小型化螺旋天线安装在无人机机翼内部示意图；

图12是本发明的L波段小型化螺旋天线作为抛物面馈源示意图。

图中：1-螺旋组件，2-圆环组件，3-介质棒，4-同轴电缆，41-同轴电缆外皮，42-同轴电缆内芯，5-介质托板，6-介质棍，7-第一介质螺钉，8-第二介质螺钉，9-无人机，91-无人机机头，92-.无人机机翼，10-第三介质螺钉，11-第四介质螺钉，12-第五介质螺钉，13-第六介质螺钉，14-金属抛物面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的L波段小型化螺旋天线进行详细说明。

实施例1