[发明专利]一种自抵消式全向圆极化螺旋天线

说明书

本申请公开了一种自抵消式全向圆极化螺旋天线，包括至少两段螺旋线段和馈电端口；两段相邻的螺旋线段的首尾端之间通过自抵消结构连接，螺旋线段与自抵消结构的连接点处为电流反向点；两段螺旋线段和自抵消结构上的预设工作电流所流经的长度均为半个工作波长；自抵消结构包括至少两段自抵消线段，自抵消线段通过连接线段连接，且相邻的两自抵消线段的电流方向相反；馈电端口设在处于天线中间位置上的螺旋线段或所述抵消结构上。通过上述技术方案，使得螺旋线段上的电流方向一致，获得了比传统半波长螺旋更高的辐射电阻，更容易与50欧姆同轴线进行匹配，从而解决了限制圆极化法向模螺旋天线的广泛使用的技术问题。

技术领域

本申请涉及通信天线技术领域，尤其涉及一种自抵消式全向圆极化螺旋天线。

背景技术

螺旋天线是一种螺旋形状的天线，它可由导电性能良好的金属导线绕制而成，其结构参数可以用圆周直径d、相邻螺旋线间距离s和螺旋圈数n表示。按其辐射模式可分为轴向模和法向模辐射两种，其中，轴向模螺旋要求螺旋线圆周长πd约为一个波长，则辐射最强的方向在螺旋的轴向；法向模螺旋要求螺旋线的圆周直径d远远小于一个波长，则辐射最强的方向在垂直于螺旋轴的平面上。

螺旋天线的主要极化方式为圆极化，与其他类型的圆极化天线相比，由于螺旋天线的极化带宽较宽且极化性能稳定，常被应用于众多无线系统中，通常以轴比小于3dB为圆极化的认定标准。

随着人们对螺旋天线的要求越来越严格，也提出了小型化的螺旋天线，而螺旋天线实现小型化的主要技术之一是使用法向模螺旋天线。例如应用于移动电话频段的总长为λ/4的法向模螺旋天线，其辐射电阻很低，仅比λ/4长的单极子天线高几个欧姆，而传统的总长为λ/2法向模螺旋天线辐射电阻也仅仅只有几个欧姆。

公开号为CN1983715B的中国发明专利公开了一种法向模螺旋手机天线提出了法向模螺旋天线通过镀金以及使用内膜和外膜来增加辐射效率和增益，但是，其结构较为复杂。

同时，市场还有的法向模天线通过组成阵列来提高辐射电阻，但是却大大增加了天线的尺寸以及成本，这往往会带来额外的损耗而降低天线效率，因而限制了圆极化法向模螺旋天线的广泛使用。

同时，传统圆极化法向模螺旋天线因辐射电阻很低，阻抗带宽极窄，与常用的50欧姆同轴线难以匹配，这意味着需要仔细的调整和使用匹配网络，这往往会带来额外的损耗而降低天线效率，并在一定程度上影响了天线的圆极化特性，因而限制了圆极化法向模螺旋天线的广泛使用。

发明内容

本申请提供了一种自抵消式全向圆极化螺旋天线，用于解决辐射电阻很低，阻抗带宽极窄，且与常用的50欧姆同轴线难以匹配，导致的限制圆极化法向模螺旋天线的广泛使用的技术问题。

有鉴于此，本申请提供了一种自抵消式全向圆极化螺旋天线，包括至少两段螺旋线段和馈电端口；

两段相邻的所述螺旋线段的首尾端之间通过自抵消结构连接，所述螺旋线段与所述自抵消结构的连接点处为电流反向点；

两段所述螺旋线段和所述自抵消结构上的预设工作电流所流经的长度均为半个工作波长；

所述自抵消结构包括至少两段自抵消线段，所述自抵消线段的数量为偶数，相邻的所述自抵消线段通过连接线段连接，且相邻的两所述自抵消线段的长度相等且电流方向相反；

所述馈电端口设于螺旋天线的中间位置处。

优选地，所述螺旋线段的数量为N个，N≥2，则所述自抵消结构的数量为N-1个。

优选地，所述自抵消结构为折线型结构或环绕型结构。

优选地，相邻的所述自抵消线段之间的间距小于一个工作波长。

优选地，所述馈电端口具体采用差分馈电端口。