[实用新型]一种四臂螺旋天线

说明书

本实用新型揭示了一种四臂螺旋天线，包括天线主体和天线底板，天线主体包括印刷于其外表面的四个天线螺旋臂单元，每个天线螺旋臂单元包括螺旋臂和由螺旋臂靠近柱状介质板的端部形成的微带接地部，天线底板上设置有功分移相馈电网络及与微带接地部相连的覆铜部。其中，天线通过底板上设计的功分移相馈电网络实现天线四个螺旋臂单元相位依次相差90度，从而实现天线的圆极化特性；天线螺旋臂单元采用PIFA天线的形式，通过调节螺旋臂的长度和宽度以及覆铜部的长短与宽度调节天线的阻抗匹配，增加天线的带宽；同时尺寸减小，从而实现了天线宽带化小型化及频段、天线增益、仰角等的性能优化。

技术领域

本实用新型涉及一种四臂螺旋天线，尤其是涉及一种宽带化、小型化及性能优化的四臂螺旋天线。

背景技术

四臂螺旋天线有较好的圆极化特性，是适用于导航系统的天线。现有四臂螺旋天线已有多种，但是现有的四臂螺旋天线一般只包含BD/GPS/GLONASS三类导航系统中的一类或两类频段，随着几类导航系统逐渐相互兼容，使我们对于导航天线的要求越来越高，需要兼容各种导航系统的频段范围且满足不同的导航系统的需求，同时对天线低仰角增益的要求及不圆度等也越来越高。

因此，亟需提供一种宽带化小型化及频段、天线增益、仰角等性能优化的四臂螺旋天线。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种四臂螺旋天线。

为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种四臂螺旋天线，包括天线主体和天线底板，所述天线主体包括固定于天线底板上的柱状介质板及印刷于所述柱状介质板外表面的等距离分布的四个天线螺旋臂单元，每个所述天线螺旋臂单元包括螺旋臂和由螺旋臂靠近柱状介质板的端部形成的微带接地部，所述天线底板上设置有功分移相馈电网络及与微带接地部相连的覆铜部，所述功分移相馈电网络包括第一、第二、第三和第四四个馈电端口，所述四个螺旋臂靠近功分移相馈电网络的端部分别与四个馈电端口相连，且所述四个天线螺旋臂单元之间的相位依次相差90度。

优选地，所述螺旋臂的长度和宽度均可调，且所述微带接地部的长度和宽度均可调。

优选地，所述微带接地部包括一体的中间部和接地部，所述中间部由螺旋臂的端部侧向引出，所述接地部则由中间部的端部向下折弯并延伸至柱状介质板的底部。

优选地，所述柱状介质板为厚度为0.254mm的柔性高频介质板。

优选地，所述天线螺旋臂单元采用PIFA天线的形式。

优选地，所述功分移相馈电网络包括多个相连的功分器，所述相连的功分器之间通过不同长度的微带线连接。

优选地，所述功分器包括第一功分器、第二功分器和第三功分器，每个功分器包括一个输入端和一个输出端，所述第一功分器的输入端接馈电输入信号，输出端分别通过微带线与第二功分器的输入端及第三功分器的输入端相连；所述第二功分器的输出端分别通过微带线与第一馈电端口及第二馈电端口相连；所述第三功分器的输出端分别通过微带线与第三馈电端口及第四馈电端口相连。

优选地，所述功分器为威尔金森功分器。

优选地，所述连接第一功分器的输出端和第三功分器的输入端的微带线的长度为第一长度，所述连接第一功分器的输出端和第二功分器的输入端的微带线的长度为第二长度，所述第一长度减去第二长度为二分之一波长，所述第一馈电端口与第三馈电端口发生180度相移。

优选地，所述第二功分器输出端到第二馈电端口的微带线长度减去第二功分器输出端到第一馈电端口的微带线长度为四分之一波长，所述第一馈电端口与第二馈电端口发生90度相移；所述第三功分器输出端到第四馈电端口的微带线长度减去第三功分器输出端到第三馈电端口的微带线长度为四分之一波长，所述第三馈电端口与第四馈电端口发生90度相移。