專利名稱：一種功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)加載四臂螺旋天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及介質(zhì)加載螺旋天線，特別涉及一種采用新型功分相移網(wǎng)絡(luò)饋電、能工
作于寬頻段、小體積、適用于手持終端的介質(zhì)加載四臂螺旋天線。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)愈來(lái)愈受到重視。隨著GPS和北斗應(yīng)用日益普及，迫 切需要一種能隨時(shí)隨地與衛(wèi)星通信的便攜式移動(dòng)終端。天線作為接收機(jī)的"耳目"，其性能 直接影響接收機(jī)信號(hào)的質(zhì)量。 圓極化四臂螺旋天線最早由C. C. Kilgus在1968年提出。該結(jié)構(gòu)由四根金屬螺旋 線條構(gòu)成，通過(guò)同軸線對(duì)四根金屬線饋電，并且在饋電端引入相移，使四根線條有90。電長(zhǎng) 度差，從而使相鄰的兩根金屬線具有90。相位差的等幅信號(hào)，便能產(chǎn)生心臟形的圓極化方 向圖。這種結(jié)構(gòu)具有不需要接地反射板的優(yōu)點(diǎn)，在低仰角時(shí)的圓極化性能也能滿足衛(wèi)星通 信的要求，特別是加載高介電常數(shù)的介質(zhì)后天線的整體尺寸很小，因而被應(yīng)用到便攜式衛(wèi) 星通信終端。專利US5859621， US6369776B1， US64243161B以及US6886237B2都屬此種結(jié) 構(gòu)。但是，由于該結(jié)構(gòu)是通過(guò)四根金屬線的不同長(zhǎng)度來(lái)產(chǎn)生90。相位差，隨著加載介質(zhì)介 電常數(shù)的提高，90。相位差帶寬非常窄，不但加工精度要求太高，并且不易修正調(diào)校。此外， 由于采用同軸內(nèi)外導(dǎo)體對(duì)螺旋線饋電，因而存在不平衡饋電的問(wèn)題，需要巴侖電路(Bal皿) 設(shè)計(jì)。 2001年，英國(guó)Sarantel天線公司的Oliver Leisten提出了一種新型的四臂螺旋 天線——介質(zhì)加載四臂螺旋天線(DQHA)。其輻射主體由四根金屬螺旋線組成，每根螺旋臂 的長(zhǎng)度約為入/2，纏繞在高介電常數(shù)(、=36)的介質(zhì)柱上。螺旋線的底部與一個(gè)套筒 bahm相連接。該天線由一根穿過(guò)介質(zhì)柱軸心的同軸線在頂部饋電。該四臂螺旋天線可 以看作是由兩個(gè)正交的雙臂螺旋組成，電流從同軸線內(nèi)導(dǎo)體沿著螺旋線往下流，經(jīng)過(guò)bahrn 的邊緣和直徑正對(duì)的那根螺旋線，回到同軸線外導(dǎo)體。為了實(shí)現(xiàn)90度相位差饋電，微調(diào)兩 個(gè)雙臂螺旋的長(zhǎng)度，使一個(gè)雙臂螺旋稍長(zhǎng)于諧振長(zhǎng)度，產(chǎn)生一個(gè)相角為+45度的輸入阻抗； 使另外一個(gè)雙臂螺旋稍短于諧振長(zhǎng)度，產(chǎn)生一個(gè)-45度的相交。Balun的底部與同軸線的外 導(dǎo)體相連，高度為入/4(A是波導(dǎo)波長(zhǎng))，等效于在Bahm的頂部邊緣產(chǎn)生了一個(gè)開(kāi)路，使電 流只沿著巴倫的頂部邊緣流，將天線與不平衡的饋電系統(tǒng)隔離開(kāi)來(lái)，減小了人體手持對(duì)天 線性能的影響。 通過(guò)介質(zhì)加載的方法，不但實(shí)現(xiàn)了小尺寸，而且將大部分近場(chǎng)能量耦合到介質(zhì)里 面，在介質(zhì)外面的近場(chǎng)能量非常小，用在GPS手持機(jī)上，人體組織對(duì)其產(chǎn)生的影響非常小。 同時(shí)該結(jié)構(gòu)的天線還包括了完整的巴倫電路(Bal皿)設(shè)計(jì)，此設(shè)計(jì)將天線與不平衡的饋電 系統(tǒng)隔離開(kāi)來(lái)，不但進(jìn)一步減小了人體手持對(duì)它的影響，而且能隔離天線周邊的訊號(hào)，因此 能容許各種功能的天線并存于極小的空間中而不會(huì)互相干擾。對(duì)于整合功能日趨多元化， 而且強(qiáng)調(diào)輕薄短小的手持式電子產(chǎn)品而言，此特性的重要性不可言喻 基于上述完美的性 能，該天線堪稱是一項(xiàng)革命性的發(fā)明，被業(yè)界公認(rèn)為最適合移動(dòng)手持終端的GPS天線。
另外，Oliver Leisten在美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朥S5859621, US6369776B1， US6424316B1 以及US6886237B2等專利中對(duì)介質(zhì)加載四臂螺旋天線提出了多種不同的設(shè)計(jì)和加工方法， 如圖5，圖6，圖7，圖8所示。而專利號(hào)為US6914580B2的專利，介質(zhì)加載天線，該專利通過(guò) 合理設(shè)計(jì)螺旋線之間的間隙從而使電流有多個(gè)耦合路徑來(lái)產(chǎn)生寬帶特性，如圖9所示。
介質(zhì)加載圓極化四臂螺旋天線因其具有尺寸小、不需要接反射板、能產(chǎn)生心臟形 的圓極化方向圖和在低仰角時(shí)的圓極化性能也能滿足衛(wèi)星通信的要求等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用 于便攜式衛(wèi)星通信移動(dòng)終端。目前的介質(zhì)加載四臂螺旋天線結(jié)構(gòu)大多是采用自相移來(lái)產(chǎn) 生90°相位差，即在設(shè)計(jì)四線螺旋時(shí)，使相鄰的兩根螺旋線之一的長(zhǎng)度略大于諧振波長(zhǎng)以 產(chǎn)生+45°相位，另一螺旋線長(zhǎng)度略小于諧振波長(zhǎng)以產(chǎn)生-45°相位，而相對(duì)的兩根螺旋長(zhǎng) 度相等，但使用同軸內(nèi)外導(dǎo)體反相饋電。這樣四根螺旋線上電流相位分別為+45° 、-45° 、 (180+45)°和(180-45)° ，因而可實(shí)現(xiàn)圓極化輻射。由于同軸內(nèi)外導(dǎo)體對(duì)四根螺旋饋電存 在不平衡饋電問(wèn)題，所以需要在四根螺旋線的末端設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為四分之一介質(zhì)波長(zhǎng)的巴侖來(lái) 抑制同軸外導(dǎo)體上的電流輻射。 但是，目前的介質(zhì)加載圓極化四臂螺旋天線存在加工精度要求高、天線性能不易 調(diào)節(jié)和帶寬太窄等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有介質(zhì)加載圓極化四臂螺旋天線帶寬窄、加工精度要求高 且不易調(diào)節(jié)等問(wèn)題，提供一種新型功分相移網(wǎng)絡(luò)饋電的介質(zhì)加載四臂螺旋天線。該天線結(jié) 構(gòu)緊湊，加工容忍度大，天線性能容易調(diào)節(jié)，不需要巴侖設(shè)計(jì)，圓極化帶寬也很寬，適合便攜 式移動(dòng)衛(wèi)星通信終端。 本發(fā)明的目的具體通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) —種功分相移網(wǎng)絡(luò)饋電的介質(zhì)加載四臂螺旋天線，四臂螺旋天線由四根金屬螺旋 線組成，分別為金屬螺旋線(18)、金屬螺旋線(19)、金屬螺旋線(20)和金屬螺旋線(21)。 四根金屬螺旋線加載在介質(zhì)圓筒(17)上由介質(zhì)圓筒(17)支撐，用于實(shí)現(xiàn)圓極化輻射，其中 所述的介質(zhì)圓筒(17)為輻射主體。饋電網(wǎng)絡(luò)由微帶介質(zhì)板(1)、中間地板(6)和微帶介質(zhì) 板(2)由上至下堆疊，然后與微帶介質(zhì)板(3)垂直放置組合而成。微帶介質(zhì)板(1)和微帶 介質(zhì)板(2)中間的公共地板(6)的寬度與微帶介質(zhì)板(1)與微帶介質(zhì)板(2)的寬度相等， 而長(zhǎng)度小于微帶介質(zhì)板(1)與微帶介質(zhì)板(2)的長(zhǎng)度，微帶介質(zhì)板(1)與微帶介質(zhì)板(2) 的長(zhǎng)度與地板(6)的長(zhǎng)度差等于平行雙線(4)的長(zhǎng)度。 所述的四根金屬螺旋線的電長(zhǎng)度均為半波長(zhǎng)或均為四分之一波長(zhǎng)，當(dāng)四根金屬螺 旋線的電長(zhǎng)度均為半波長(zhǎng)時(shí)，四根金屬螺旋線的末端需要通過(guò)短路線(22)短接。四根金屬 螺旋線(18)、 (19)、 (20)和(21)分別于介質(zhì)圓筒(17)的圓周外表面，依螺旋狀路徑從介 質(zhì)圓筒(17)底部延升至介質(zhì)圓筒(17)的上表面邊緣，同時(shí)，四根金屬螺旋線(18)、 (19)、 (20)和(21)中任意相鄰根金屬螺旋線在介質(zhì)圓筒(17)上的間距都相同。
其中，微帶介質(zhì)板(1)和微帶介質(zhì)板(2)背向中間地板(6)的一面上分別印刷有 一 Wilkinson功分器，兩個(gè)功分器上分別印刷有作為饋電端口的平行雙線(4)，中間的公共 地板(6)的寬度a與微帶介質(zhì)板(1)或微帶介質(zhì)板(2)的寬度相等，而長(zhǎng)度b小于微帶介 質(zhì)板(1)或微帶介質(zhì)板(2)的長(zhǎng)度，微帶介質(zhì)板(1)或微帶介質(zhì)板(2)的長(zhǎng)度與地板(6)的長(zhǎng)度差等于平行雙線(4)的長(zhǎng)度c。由平行雙線(4)給兩個(gè)Wilkinson功分器(5)饋電， 這樣兩個(gè)Wilkinson功分器(5)上的信號(hào)幅度相等，相位相差180° 。每個(gè)Wilkinson功 分器(5)將饋入的信號(hào)分成幅度和相位相等的兩個(gè)輸出信號(hào)，所以從兩個(gè)Wilkinson功分 器(5)輸出的四路信號(hào)幅度相等，從同一Wilkinson功分器(5)輸出的兩路信號(hào)相位相等， 從不同Wilkinson功分器(5)輸入的信號(hào)相位相差180° ，并且每個(gè)Wilkinson功分器(5) 的兩個(gè)輸出端都使用100Q隔離電阻(7)。 此外，微帶介質(zhì)(3)上與介質(zhì)圓筒相背的一面上印刷有一相移器，該相移器由四 根50Q微帶傳輸線組成，分別為傳輸線(9)、傳輸線(10)、傳輸線(11)和傳輸線(9)。每個(gè) 傳輸線均有一輸出端口，傳輸線(9) 、(10) 、(11) 、(12)分別對(duì)應(yīng)輸出端口 (13) 、(14) 、(15)、 (16)。四根50Q微帶傳輸線(9)、(10)、(11)和(12)對(duì)應(yīng)的四個(gè)輸出端口 (13) 、(14) 、(15) 和(16)分別位于微帶介質(zhì)板(3)背向主輻射體那一面的四條邊的正中間。所述的傳輸線 (9)和傳輸線(10)電長(zhǎng)度相差四分之一波長(zhǎng)；傳輸線(11)和傳輸線(12)電長(zhǎng)度相差四分 之一波長(zhǎng)；傳輸線(9)和傳輸線(11)電長(zhǎng)度相等；傳輸線(10)和傳輸線(12)電長(zhǎng)度相等。
外部射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)平行雙線(4)反相饋入兩個(gè)Wilkinson功分器(5)從而 被分成四路信號(hào)，從兩個(gè)Wilkinson功分器輸出的四路信號(hào)幅度相等，相位分別為 0° 、-90° -180°和-270° ，四路信號(hào)分別從輸出端口 (13)、輸出端口 (14)、輸出端口 (15) 和輸出端口 (16)輸出，然后分別饋入金屬螺旋線(18)、金屬螺旋線(19)、金屬螺旋線(20) 和金屬螺旋線(21)，以實(shí)現(xiàn)圓極化輻射。四根50Q微帶傳輸線(9) 、(10) 、(11)和(12)對(duì) 應(yīng)的四個(gè)輸出端口 (13)、 (14)、 (15)和(16)分別位于微帶介質(zhì)板(3)背向介質(zhì)圓筒(17) 的那一表面，且四個(gè)輸出端口 (13) 、(14) 、(15)和(16)分別位于該表面的四條邊的正中間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn) 1)傳統(tǒng)介質(zhì)加載圓極化四臂螺旋天線由于是通過(guò)螺旋線自相移產(chǎn)生90。相位差 來(lái)實(shí)現(xiàn)圓極化，隨著介質(zhì)介電常數(shù)提高，90。自相移的帶寬非常窄，因而圓極化帶寬也非常 窄，而本發(fā)明是通過(guò)寬帶饋電網(wǎng)絡(luò)直接對(duì)四線螺旋進(jìn)行等幅和90。相位差饋電，饋電信號(hào) 不受加載介質(zhì)的介電常數(shù)影響，因而可以實(shí)現(xiàn)寬帶圓極化特性； 2)由于傳統(tǒng)介質(zhì)加載圓極化四臂螺旋天線存在不平衡饋電問(wèn)題，因而需要設(shè)計(jì)巴
侖，而本發(fā)明通過(guò)平行耦合線饋電，避免了不平衡饋電，不需要巴侖設(shè)計(jì)； 3)本發(fā)明克服了傳統(tǒng)介質(zhì)加載圓極化四臂螺旋天線加工精度要求高、天線性能不
易調(diào)節(jié)和帶寬太窄的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)寬帶圓極化特性，不但具有很大的加工
容忍度，而且天線的整體結(jié)構(gòu)緊湊，適用于便攜式衛(wèi)星通信終端。


圖1為本發(fā)明一具體實(shí)施例的的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2(a)為本發(fā)明一具體實(shí)施例的饋電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)整體示意圖； 圖2(b)為本發(fā)明一具體實(shí)施例的功分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2(C)為本發(fā)明一具體實(shí)施例的相移網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3(a)為本發(fā)明一具體實(shí)施例的半波長(zhǎng)短路四臂螺旋結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3(b)為本發(fā)明一具體實(shí)施例的四分之一波長(zhǎng)開(kāi)路四臂螺旋結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明一具體實(shí)施例的回波損耗和軸比特性仿真曲線；
圖5為一現(xiàn)有發(fā)明的介質(zhì)加載天線結(jié)構(gòu)示 圖6為一現(xiàn)有發(fā)明的介質(zhì)加載天線結(jié)構(gòu)示 圖7為一現(xiàn)有發(fā)明的介質(zhì)加載天線結(jié)構(gòu)示 圖8為一現(xiàn)有發(fā)明的介質(zhì)加載天線結(jié)構(gòu)示 圖9為一現(xiàn)有發(fā)明的介質(zhì)加載天線結(jié)構(gòu)示
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但是本發(fā)明的實(shí)施方法 和要求保護(hù)的范圍并不局限于此。 圖1所示結(jié)構(gòu)包括新型功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)和介質(zhì)加載四臂螺旋，其結(jié)構(gòu)分別如圖 2(a)、2(b)、2(c)、3(a)、3(b)所示。如圖2(a)、2(b)所示，饋電網(wǎng)絡(luò)由微帶介質(zhì)板(D、中間 地板(6)和微帶介質(zhì)板(2)由上至下堆疊，然后與微帶介質(zhì)板(3)垂直放置組合而成。四 臂螺旋天線由四根金屬螺旋線組成，分別為金屬螺旋線(18)、金屬螺旋線(19)、金屬螺旋 線(20)和金屬螺旋線(21)。四根金屬螺旋線加載在介質(zhì)圓筒(17)上由介質(zhì)圓筒(17)支 撐，用于實(shí)現(xiàn)圓極化輻射。 其中功分網(wǎng)絡(luò)和相移器分別如圖2(b)和2(c)所示。分別印刷在微帶介質(zhì)板(1) 和微帶介質(zhì)板(2)的完全相同的Wilkinson功分器(5)共中間地板(6)堆疊在一起，中間 的公共地板(6)的寬度a與微帶介質(zhì)板(1)或微帶介質(zhì)板(2)的寬度相等，而長(zhǎng)度b小于 微帶介質(zhì)板(1)或微帶介質(zhì)板(2)的長(zhǎng)度，微帶介質(zhì)板(1)或微帶介質(zhì)板(2)的長(zhǎng)度與地 板(6)的長(zhǎng)度差等于平行雙線(4)的長(zhǎng)度c。由平行雙線(4)給Wilkinson功分器(5)饋 電。這樣經(jīng)兩功分器輸出的四路信號(hào)幅度相等，但只有同一功分器輸出的兩信號(hào)相位才相 等，不同功分器輸出的信號(hào)相位相差180。。相移網(wǎng)絡(luò)由印刷在微帶介質(zhì)板(3)上的四根 50 Q微帶傳輸線(9)、 (10)、 (11)和(12)組成，四根50Q微帶傳輸線(9)、 (10)、 (11)和 (12)對(duì)應(yīng)的四個(gè)輸出端口 (13)、 (14)、 (15)和(16)分別位于微帶介質(zhì)板(3)背向主輻射 體那一面的四條邊的正中間。其中傳輸線(9)與(11)、傳輸線(10)與(12)的電長(zhǎng)度分別 相同，而傳輸線(9)與(10)、傳輸線(11)與(12)的電長(zhǎng)度分別相差四分之一波長(zhǎng)。這樣從 傳輸線(9)輸出的信號(hào)比傳輸線(10)輸出的信號(hào)相位滯后90。，從傳輸線(11)輸出的信 號(hào)比傳輸線(12)輸出的信號(hào)相位也滯后90。。由于傳輸線(9)和傳輸線(10)與傳輸線 (11)和傳輸線(12)的饋入信號(hào)相差180° ，因而傳輸線(9)、 (10)、 (11)和(12)的輸出端 口 (13) 、(14) 、(15)和(16)的信號(hào)幅度近似相等，而相位依次滯后90。。為了保證各輸出 端口相位差，使用100Q隔離電阻(7);為了保證從功分網(wǎng)絡(luò)到相移器功率的最大傳輸，功 分器的地板與相移網(wǎng)絡(luò)的地板通過(guò)一長(zhǎng)短路片(8)電接觸。 四根金屬螺旋線的長(zhǎng)度或者為半波長(zhǎng)，或者為四分之一波長(zhǎng)，分別如圖3(a)和 3(b)所示。若設(shè)計(jì)成半波長(zhǎng)，四根金屬螺旋線(18) 、 (19) 、 (20)和(21)的末端需通過(guò)短路線 (22)短接，如果設(shè)計(jì)成四分之一波長(zhǎng)就不需要。饋電網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)經(jīng)由輸出端口 (13) 、(14)、 (15)和(16)分別饋給介質(zhì)圓筒(17)加載的四臂金屬螺旋線(18) 、(19) 、(20)和(21)。四 根金屬螺旋線(18)、 (19)、 (20)和(21)分別于介質(zhì)圓筒(17)的圓周外表面，依螺旋狀路 徑從介質(zhì)圓筒(17)底部延升至介質(zhì)圓筒(17)的上表面邊緣，四根金屬螺旋線(18) 、(19)、 (20)和(21)中任意相鄰根金屬螺旋線在介質(zhì)圓筒(17)上的間距都相同，即螺旋線(18)和螺旋線(19)、螺旋線(19)和螺旋線(20)、螺旋線(20)和螺旋線(21)以及螺旋線(21)和 螺旋線(18)之間的間距相等。 在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出 各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的 而非限制性的。
權(quán)利要求
一種功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)加載四臂螺旋天線，其特征在于包括饋電網(wǎng)絡(luò)和四根金屬螺旋線，其中饋電網(wǎng)絡(luò)由微帶介質(zhì)板(1)、中間地板(6)和微帶介質(zhì)板(2)由上至下堆疊，然后與微帶介質(zhì)板(3)垂直放置組合而成，其中，中間地板(6)與與微帶介質(zhì)板(3)的地用一長(zhǎng)的短路片(8)連接，微帶介質(zhì)板(3)上相背于中間地板(6)的另一面設(shè)置有一介質(zhì)圓筒(17)，四根金屬螺旋線分別為加載在介質(zhì)圓筒(17)上的用于實(shí)現(xiàn)圓極化輻射的金屬螺旋線(18)、金屬螺旋線(19)、金屬螺旋線(20)和金屬螺旋線(21)，此外，微帶介質(zhì)板(1)背向中間地板(6)的一面上印刷有功分器一，微帶介質(zhì)板(2)背向中間地板(6)的一面上印刷有功分器二，同時(shí)，微帶介質(zhì)板(3)背向介質(zhì)圓筒(17)的一面上印刷有相移器，該相移器由四根50Ω微帶傳輸線組成，其中，四根50Ω微帶傳輸線分別為傳輸線(9)、傳輸線(10)、傳輸線(11)和傳輸線(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)加載四臂螺旋天線，其特征在 于所述的四根金屬螺旋線(18) 、(19) 、(20)和(21)的電長(zhǎng)度均為半波長(zhǎng)或均為四分之一波 長(zhǎng)，四根金屬螺旋線(18)、 (19)、 (20)和(21)分別于介質(zhì)圓筒(17)的圓周外表面，依螺旋 狀路徑從介質(zhì)圓筒(17)底部延升至介質(zhì)圓筒(17)的上表面邊緣，當(dāng)四根金屬螺旋線(18)、 (19) 、 (20)和(21)的電長(zhǎng)度均為半波長(zhǎng)時(shí)，四根金屬螺旋線的末端需要通過(guò)短路線(22)短 接，饋電網(wǎng)絡(luò)的輸出端口 (13) 、(14) 、(15)和(16)分別在介質(zhì)圓筒(17)的底部與四根金屬 螺旋線(18) 、 (19) 、 (20)和(21)相接觸，四根金屬螺旋線(18) 、 (19) 、 (20)和(21)中任意 兩根相鄰的金屬螺旋線在介質(zhì)圓筒(17)上的間距都相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)加載四臂螺旋天線，其特征在 于所述的功分器一和功分器二都是Wilkinson功分器(5)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)加載四臂螺旋天線，其特征在 于所述的傳輸線(9)和傳輸線(10)電長(zhǎng)度相差四分之一波長(zhǎng)；傳輸線(11)和傳輸線(12) 電長(zhǎng)度相差四分之一波長(zhǎng)；傳輸線(9)和傳輸線(11)電長(zhǎng)度相等；傳輸線(10)和傳輸線 (12)電長(zhǎng)度相等。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)加載四臂螺旋天線，其特征 在于，每根50Q微帶傳輸線均有一輸出端口，其中，傳輸線(9)對(duì)應(yīng)輸出端口 (13)，傳輸線 (IO)對(duì)應(yīng)輸出端口 (14)，傳輸線(11)對(duì)應(yīng)輸出端口 (15)，傳輸線(12)對(duì)應(yīng)輸出端口 (16)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)加載四臂螺旋天線，其特征在 于，四根50Q微帶傳輸線(9)、 (10)、 (11)和(12)對(duì)應(yīng)的四個(gè)輸出端口 (13)、 (14)、 (15) 和(16)分別位于微帶介質(zhì)板(3)背向介質(zhì)圓筒(17)的那一表面，且四個(gè)輸出端口 (13)、 (14)、 (15)和(16)分別位于該表面的四條邊的正中間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)加載四臂螺旋天線，其特征在 于，所述的功分器一和功分器二上分別印刷有作為饋電端口的平行雙線(4)，外部射頻信號(hào) 由平行雙線(4)反相饋入功分器一和功分器二。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)加載四臂螺旋天線，其特征在 于，微帶介質(zhì)板(1)和微帶介質(zhì)板(2)中間的公共地板(6)的寬度與微帶介質(zhì)板(1)與微 帶介質(zhì)板(2)的寬度相等，而長(zhǎng)度小于微帶介質(zhì)板(1)與微帶介質(zhì)板(2)的長(zhǎng)度，微帶介質(zhì) 板(1)與微帶介質(zhì)板(2)的長(zhǎng)度與地板(6)的長(zhǎng)度差等于平行雙線(4)的長(zhǎng)度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)加載四臂螺旋天線，其特征在于，功分器一和功分器二的四個(gè)輸出端分別與相移器的四根50Q微帶傳輸線電連 接，外部射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)功分器一和功分器二被等分成四路后首先分別經(jīng)過(guò)傳輸線(9)、傳輸 線(10)、傳輸線(11)和傳輸線(12)，接著分別從輸出端口 (13)、輸出端口 (14)、輸出端口 (15)和輸出端口 (16)輸出，再分別饋入金屬螺旋線(18)、金屬螺旋線(19)、金屬螺旋線 (20)和金屬螺旋線(21)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種功分相移饋電網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)加載四臂螺旋天線，其 特征在于，功分器一和功分器二輸出的四路信號(hào)幅度相等，同一功分器輸出的兩路信號(hào)相 位相等，不同功分器輸出的信號(hào)相位相差180。。每個(gè)功分器的兩個(gè)輸出端口都使用100Q 隔離電阻(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種功分相移網(wǎng)絡(luò)饋電的介質(zhì)加載圓極化四臂螺旋天線。寬帶饋電網(wǎng)絡(luò)直接對(duì)四線螺旋進(jìn)行等幅和90°相位差饋電，克服了傳統(tǒng)圓極化四臂螺旋天線通過(guò)自相移產(chǎn)生90°相位差而存在的帶寬窄、不方便調(diào)節(jié)校正和加工要求高的問(wèn)題，同時(shí)也避免了由于不平衡饋電而需要設(shè)計(jì)巴侖。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，具有非常好的寬帶圓極化特性，非常適用于便攜式移動(dòng)終端。
文檔編號(hào)H01Q21/24GK101702463SQ20091019356
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月31日
發(fā)明者劉沙, 杜述, 褚慶昕 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)