螺旋衛(wèi)星天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了螺旋衛(wèi)星天線，包括接地金屬板、垂直設(shè)置在接地金屬板上面的介質(zhì)柱、螺旋設(shè)置在介質(zhì)柱表面的螺旋金屬臂、嵌在介質(zhì)柱內(nèi)部并垂直于接地金屬板的第一同軸線和第二同軸線，還包括嵌在介質(zhì)柱內(nèi)部并垂直于接地金屬板的第一附加金屬桿和第二附加金屬桿，兩根附加金屬桿與兩根同軸線以90°的間隔均勻分布在介質(zhì)柱的軸心外周且四者到軸心的距離相同。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量小、增益高，低仰角增益好，十分適合作為衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)接收天線。
【專利說明】螺旋衛(wèi)星天線【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種衛(wèi)星天線，特別涉及螺旋衛(wèi)星天線。
【背景技術(shù)】
[0002]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(CNSS)是我國自主研發(fā)的衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，可提供高精度、全天候的即時(shí)定位服務(wù)。螺旋衛(wèi)星天線作為衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的終端信號(hào)接收器件，其性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的終端天線一般要求具備近似半球的覆蓋能力、寬天線波束寬度、較高的低仰角增益、良好的圓極化特性和阻抗及軸比帶寬，同時(shí)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用平臺(tái)的要求進(jìn)行特定的結(jié)構(gòu)、尺寸和性能設(shè)計(jì)?；谛l(wèi)星導(dǎo)航定位終端設(shè)備小型化的發(fā)展趨勢，天線結(jié)構(gòu)也應(yīng)小型化、輕薄化。通常應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的終端天線有貼片天線和四臂螺旋天線，貼片天線具有剖面低、重量小、體積小、易與載體共形和易于實(shí)現(xiàn)圓極化等優(yōu)點(diǎn)，但存在增益低、帶寬窄的缺點(diǎn)，不能完全符合衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)對(duì)接收天線的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供螺旋衛(wèi)星天線，從而更適合用于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)接收。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]螺旋衛(wèi)星天線，包括接地金屬板、垂直設(shè)置在接地金屬板上面的介質(zhì)柱、螺旋設(shè)置在介質(zhì)柱表面的螺旋 金屬臂、嵌在介質(zhì)柱內(nèi)部并垂直于接地金屬板的第一同軸線和第二同軸線，其特征在于:螺旋衛(wèi)星天線還包括嵌在介質(zhì)柱內(nèi)部并垂直于接地金屬板的第一附加金屬桿和第二附加金屬桿，兩根附加金屬桿與兩根同軸線以90°的間隔均勻分布在介質(zhì)柱的軸心外周且四者到軸心的距離相同；第一附加金屬桿和第二附加金屬桿間隔90°。
[0006]進(jìn)一步地，所述第一同軸線包括第一外導(dǎo)體和第一內(nèi)導(dǎo)體，第一外導(dǎo)體為一中空柱狀結(jié)構(gòu)，第一內(nèi)導(dǎo)體為柱狀結(jié)構(gòu)，第一內(nèi)導(dǎo)體位于第一外導(dǎo)體內(nèi)；所述第二同軸線包括第二外導(dǎo)體和第二內(nèi)導(dǎo)體，第二外導(dǎo)體為中空柱狀結(jié)構(gòu)，第二內(nèi)導(dǎo)體為柱狀結(jié)構(gòu)，第二內(nèi)導(dǎo)體位于第二外導(dǎo)體內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步地，所述介質(zhì)柱頂端設(shè)有頂端金屬絲，介質(zhì)柱下端設(shè)有底端金屬絲；第一內(nèi)導(dǎo)體的頂端與第一附加金屬桿的頂端通過頂端金屬絲連接，第二內(nèi)導(dǎo)體的頂端與第二附加金屬桿的頂端通過頂端金屬絲連接；所述第一外導(dǎo)體的底端與第一附加金屬桿的底端通過底端金屬絲連接，第二內(nèi)導(dǎo)體的底端與第二附加金屬桿的底端通過底端金屬絲連接。
[0008]進(jìn)一步地，第一附加金屬桿和第二附加金屬桿均為中空柱狀金屬結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步地,所述介質(zhì)柱的高度為30mm~50mm,直徑為IOmm~30mm。
[0010]進(jìn)一步地，所述介質(zhì)柱底端設(shè)有接地金屬板，螺旋金屬臂共有四根，分別自第一外導(dǎo)體頂端、第二外導(dǎo)體頂端、第一附加金屬桿頂端、第二附加金屬桿頂端繞介質(zhì)柱旋轉(zhuǎn)至接地金屬板。[0011 ] 進(jìn)一步地，所述螺旋金屬臂的螺旋方向?yàn)樽笮?br> [0012]進(jìn)一步地，第一附加金屬桿、第二附加金屬桿、第一同軸線和第二同軸線的直徑相同。
[0013]本實(shí)用新型具有的有益效果是:結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量小、增益高，低仰角增益好，十分適合作為衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)接收天線。可廣泛應(yīng)用于手持設(shè)備、機(jī)載、車載等平臺(tái)上的衛(wèi)星接收機(jī)中，滿足定位、授時(shí)、測繪、通信等功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型除介質(zhì)柱外的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:10、介質(zhì)柱,20、螺旋金屬臂,31、第一同軸線,311、第一外導(dǎo)體,312、第一內(nèi)導(dǎo)體，32、第二同軸線，321、第二外導(dǎo)體，322、第二內(nèi)導(dǎo)體，41、第一附加金屬桿，42、第二附加金屬桿，50、接地金屬板,61、頂端金屬絲,62、底端金屬絲。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說明，說明如下:
[0019]如附圖1至附圖3所示:螺旋衛(wèi)星天線，包括接地金屬板50、垂直設(shè)置在接地金屬板上面的介質(zhì)柱10、螺旋設(shè)置在介質(zhì)柱10表面的螺旋金屬臂20、嵌在介質(zhì)柱10內(nèi)部并垂直于接地金屬板50的第一同軸線31和第二同軸線32，螺旋衛(wèi)星天線還包括嵌在介質(zhì)柱10內(nèi)部并垂直于接地金屬板50的第一附加金屬桿41和第二附加金屬桿42,兩根附加金屬桿與兩根同軸線以90°的間隔均勻分布在介質(zhì)柱10的軸心外周，并且四者到軸心的距離相同。
[0020]第一附加金屬桿41和第二附加金屬桿42相鄰且間隔90°，第一同軸線31和第二同軸線32相鄰且間隔90°。第一同軸線31包括第一外導(dǎo)體311和第一內(nèi)導(dǎo)體312，第一外導(dǎo)體311為一中空柱狀結(jié)構(gòu)，第一內(nèi)導(dǎo)體312為一柱狀結(jié)構(gòu)，第一內(nèi)導(dǎo)體312位于第一外導(dǎo)體311內(nèi)。第二同軸線32包括第二外導(dǎo)體321和第二內(nèi)導(dǎo)體322，第二外導(dǎo)體321為一中空柱狀結(jié)構(gòu)，第二內(nèi)導(dǎo)體322為一柱狀結(jié)構(gòu)，第二內(nèi)導(dǎo)體322位于第二外導(dǎo)體321內(nèi)。
[0021]所述介質(zhì)柱10頂端設(shè)有頂端金屬絲61,介質(zhì)柱10下端設(shè)有底端金屬絲62 ;第一附加金屬桿41和第二附加金屬桿42均為中空柱狀金屬結(jié)構(gòu)。第一內(nèi)導(dǎo)體312的頂端與第一附加金屬桿41的頂端通過頂端金屬絲61連接，第二內(nèi)導(dǎo)體322的頂端與第二附加金屬桿42的頂端通過另一頂端金屬絲61連接，兩根頂端金屬絲61垂直交叉。第一外導(dǎo)體311的底端與第一附加金屬桿41的底端通過底端金屬絲62連接，第二外導(dǎo)體321的底端與第二附加金屬桿42的底端通過另一底端金屬絲62連接，兩根底端金屬絲62垂直交叉。
[0022]介質(zhì)柱的高度為30_?50mm,直徑為10_?30mm;
[0023]螺旋金屬臂20共有四根，分別自第一外導(dǎo)體311頂端、第二外導(dǎo)體321頂端、第一附加金屬桿41頂端、第二附加金屬桿42頂端開始敷在介質(zhì)柱10的表面，且繞介質(zhì)柱10旋轉(zhuǎn)至接地金屬板50 ;螺旋金屬臂20的螺旋方向?yàn)樽笮?。第一附加金屬桿41、第二附加金屬桿42、第一同軸線31和第二同軸線32的直徑相同。
[0024]本實(shí)用新型的螺旋衛(wèi)星天線可以應(yīng)用于北斗二代B3頻段的衛(wèi)星信號(hào)接收，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)介質(zhì)柱10的尺寸和螺旋金屬臂20的長度，使天線獲得最佳增益和帶寬，比如介質(zhì)柱10的高度選擇40mm,直徑選擇20mm,通過調(diào)整附加金屬桿進(jìn)而調(diào)節(jié)天線的阻抗匹配特性。天線結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性可以在一定程度上減小天線相位中心的波動(dòng)，從而可以降低信號(hào)誤差，提高定位精度。本實(shí)用新型的螺旋衛(wèi)星天線具有天頂增益高、低仰角增益高、機(jī)械性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的各類手持機(jī)、基站、車載、機(jī)載等終端設(shè)備應(yīng)用
T D O
[0025]綜上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，凡依本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.螺旋衛(wèi)星天線，包括接地金屬板、垂直設(shè)置在接地金屬板上面的介質(zhì)柱、螺旋設(shè)置在介質(zhì)柱表面的螺旋金屬臂、嵌在介質(zhì)柱內(nèi)部并垂直于接地金屬板的第一同軸線和第二同軸線，其特征在于:螺旋衛(wèi)星天線還包括嵌在介質(zhì)柱內(nèi)部并垂直于接地金屬板的第一附加金屬桿和第二附加金屬桿，兩根附加金屬桿與兩根同軸線以90°的間隔均勻分布在介質(zhì)柱的軸心外周且四者到軸心的距離相同；第一附加金屬桿和第二附加金屬桿間隔90°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋衛(wèi)星天線，其特征在于:所述第一同軸線包括第一外導(dǎo)體和第一內(nèi)導(dǎo)體，第一外導(dǎo)體為一中空柱狀結(jié)構(gòu)，第一內(nèi)導(dǎo)體為柱狀結(jié)構(gòu)，第一內(nèi)導(dǎo)體位于第一外導(dǎo)體內(nèi)；所述第二同軸線包括第二外導(dǎo)體和第二內(nèi)導(dǎo)體，第二外導(dǎo)體為中空柱狀結(jié)構(gòu)，第二內(nèi)導(dǎo)體為柱狀結(jié)構(gòu)，第二內(nèi)導(dǎo)體位于第二外導(dǎo)體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋衛(wèi)星天線，其特征在于:所述介質(zhì)柱頂端設(shè)有頂端金屬絲，介質(zhì)柱下端設(shè)有底端金屬絲；第一內(nèi)導(dǎo)體的頂端與第一附加金屬桿的頂端通過頂端金屬絲連接，第二內(nèi)導(dǎo)體的頂端與第二附加金屬桿的頂端通過頂端金屬絲連接；所述第一外導(dǎo)體的底端與第一附加金屬桿的底端通過底端金屬絲連接，第二內(nèi)導(dǎo)體的底端與第二附加金屬桿的底端通過底端金屬絲連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋衛(wèi)星天線，其特征在于:第一附加金屬桿和第二附加金屬桿均為中空柱狀金屬結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋衛(wèi)星天線，其特征在于:所述介質(zhì)柱的高度為30mm?50mm,直徑為 IOmm ?30mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋衛(wèi)星天線，其特征在于:所述介質(zhì)柱底端設(shè)有接地金屬板，螺旋金屬臂共有四根，分別自第一外導(dǎo)體頂端、第二外導(dǎo)體頂端、第一附加金屬桿頂端、第二附加金屬桿頂端繞介質(zhì)柱旋轉(zhuǎn)至接地金屬板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺旋衛(wèi)星天線，其特征在于:所述螺旋金屬臂的螺旋方向?yàn)樽笮?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋衛(wèi)星天線，其特征在于:所述第一附加金屬桿、第二附加金屬桿、第一同軸線和第二同軸線的直徑相同。
【文檔編號(hào)】H01Q1/36GK203660045SQ201320616679
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】李炳槐, 吉青 申請(qǐng)人:上海海積信息科技有限公司