[发明专利]一种新型四臂螺旋天线

说明书

一种新型四臂螺旋天线，包括双频螺旋带(1)、巴伦结构(2)、螺旋支撑介质(3)、电缆(4)、幅相输出电路(5)，用于解决现有的卫通终端天线无法实现的在波束指向反向中保持天线极化不变，且可以实现对同一通信信号的持续接收和发射，能够适应卫通终端的人机结合环境的需要，解决了天线在卫通终端环境下没有宽波束切换能力的问题，同时还可以满足系统对天线多模工作能力的需要，可靠性高，适用范围广。

技术领域

本发明涉及一种新型四臂螺旋天线，属于天线技术领域。

背景技术

随着天线技术、卫星地面应用的不断发展，对无线系统所能完成的功能要求越来越多，性能要求越来越苛刻，这就要求系统或设备中的天线具有能够实现多种功能的能力或能够根据不同应用实现对应的性能指标，仅仅通过增加天线数量来增加天线功能或性能已经无法满足集成度要求越来越高、功能越来越多样的卫星地面设备或移动终端，且系统对天线多模工作能力或的需要越发迫切，而发展多模式工作天线技术是增强天线能力、应对复杂电磁环境应用挑战的一种办法。

为了满足复杂多样的卫通终端的应用场景和通信姿态要求，常要求天线功能强大，应用模式灵活，需要天线具有通信波束切换能力，满足卫通终端对人机结合的需要。卫通终端的人机结合应用场景中卫通终端指向的变化要求天线具有宽波束切换能力，并保持天线极化不变以实现对同一通信信号的持续接收和发射，现有的卫通终端天线因其实现原理难以满足该应用要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种新型四臂螺旋式单元天线，引入了实现四点馈电向双线输出转换的巴伦结构，并保证了天线波束指向反向中对同一通信信号的持续接收和发射能力。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种新型四臂螺旋天线，包括双频螺旋带、巴伦结构、螺旋支撑介质、电缆、幅相输出电路，其中，所述螺旋支撑介质为支撑螺旋天线的整体结构，所述巴伦结构为连接电缆与双频螺旋带的结构，所述幅相输出电路输入端与信号激励端口连接，天线信号通过信号激励端口发送至幅相输出电路，幅相输出电路输出端与电缆一端相连，所述电缆设置于螺旋支撑介质内部，并沿螺旋支撑介质中心线穿过螺旋支撑介质，巴伦结构设置于螺旋支撑介质顶端，电缆另一端与所述巴伦结构连接，所述双频螺旋带设置于螺旋支撑介质外表面，巴伦结构通过馈电螺旋接点与双频螺旋带相连，所述天线信号由幅相输出电路通过电缆传送至巴伦结构，由巴伦结构通过馈电螺旋节点传送至双频螺旋带并向外发送。

所述双频螺旋带由螺旋金属线组成，所述螺旋金属线材料为金，螺旋金属线包括多个个折叠段，通过调节折线段长度及折叠角度改变收发频段内的信号辐射强度。

所述折叠段数量为9个。

所述巴伦结构包括顶部圆盘、十字交叉微带板，所述顶部圆盘安装于十字交叉微带板顶部，巴伦结构通过十字交叉微带板十字边沿顶点的馈电螺旋节点与双频螺旋带连接。

所述巴伦结构的馈电螺旋节点数量为4个。

所述顶部圆盘材料为聚四氟乙烯双面覆铜板，介电常数为2.65。

所述十字交叉微带板材料为Rogers RT 6010双面覆铜板，介电常数为10.2

所述电缆数量为2根，直径为1.0mm。

优选的，所述幅相输出电路为3dB桥电路。

进一步的，所述螺旋支撑介质为LDS材料，介电常数4.35，介质损耗正切为0.005。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明提供的一种新型螺旋四臂天线，通过应用双端口激励切换实现了对辐射波束指向的切换，实现了对天线适应复杂应用场景的能力，该馈电方式与一般四臂螺旋天线的自移相顶馈或90°相差网络的底馈波方式相比，兼顾了性能功能更优、结构复杂度适中的优点；