螺旋天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及通信多頻螺旋天線技術，特別是一種螺旋天線。
【背景技術】
[0002]針對目前高精度多系統(tǒng)GNSS測量型天線的設計需求，在衛(wèi)星信號接收性能上，不僅要保證天線具有定位精度高、性能穩(wěn)定可靠的特點，同時又要充分利用我國自主知識產權的北斗核心技術資源，這也將是目前國內導航定位企業(yè)提高衛(wèi)星導航、測量與定位精度的最佳解決方案之一。隨著北斗導航定位模塊的快速發(fā)展，為了能夠滿足兼容多系統(tǒng)多頻點GNSS終端設備的應用需求，天線應具備較寬工作帶寬、優(yōu)異的圓極化性能和相位中心穩(wěn)定度等，并且要求天線系統(tǒng)兼容性更強和結構設計更加緊湊、便攜、輕小、兼容性強等特點。尤其是針對目前可穿戴式、手持式、無人機等分米級、厘米級、毫米級導航定位終端模塊與設備配套天線應用需求，對天線的要求不僅要滿足高性能、高效率、多姿態(tài)穩(wěn)定接收，而且結構還要滿足輕小、靈活、便攜等設計需求?，F(xiàn)有螺旋天線實現(xiàn)方案，多采用單臂單饋、雙臂雙饋、四臂單饋、四臂雙饋、四臂四饋等技術實現(xiàn)，將接收到的衛(wèi)星信號直接下饋到電路處理。大多設計僅滿足低精度設備應用需求，對于高精度(分米級、厘米級、毫米級)天線應用需求較少，多是米級定位精度。

【發(fā)明內容】

[0003]基于此，本實用新型在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種結構輕小、簡單，性能優(yōu)良，使用可靠的螺旋天線。
[0004]其技術方案如下:
[0005]—種螺旋天線，包括載體，高頻信號組件和低頻信號組件，所述高頻信號組件包括至少四條高頻臂，所述低頻信號組件包括至少四條低頻臂，且四條所述高頻臂和四條所述低頻臂均沿所述載體的周向交替螺旋布置。
[0006]在其中一個實施例中，四條所述高頻臂均沿所述載體的側壁均勻傾斜布置，四條所述低頻臂均沿所述載體的側壁均勻傾斜布置。
[0007]在其中一個實施例中，所述高頻臂和所述低頻臂的傾斜角度的范圍均為30?60度。
[0008]在其中一個實施例中，所述高頻臂和所述低頻臂之間具有耦合間隙，所述耦合間隙的范圍為2?5mm。
[0009]在其中一個實施例中，還包括饋電機構，所述饋電機構包括靠近所述載體的底部、并沿其周向均勻布置的四個饋電點，且所述四個所述高頻臂分別與四個所述饋電點一一對應且電性連接。
[0010]在其中一個實施例中，還包括調諧件，所述調諧件固定于所述載體的側壁上并與所述饋電機構連接，且所述調諧件位于所述載體的頂部。
[0011]在其中一個實施例中，所述載體的底面還固定有電路板，所述電路板設有四個接地腳，四個所述低頻臂分別與四個所述接地腳一一對應且電性連接。
[0012]在其中一個實施例中，所述載體的材料為陶瓷或塑料。
[0013]在其中一個實施例中，所述載體為空心柱體。
[0014]本實用新型的有益效果在于:
[0015]上述螺旋天線采用四條所述高頻臂和四條所述低頻臂沿所述載體的周向螺旋布置的結構方式，使得其能夠同時對高低仰角衛(wèi)星信號實施全向有效接收，使螺旋天線的整體性能更加穩(wěn)定可靠，且該螺旋天線結構輕小簡單、可以滿足可穿戴式、手持式、無人機等高精度導航定位終端模塊或設備應用需求，以及不同環(huán)境下的多姿態(tài)靈活信號接收。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例所述的螺旋天線的結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型實施例所述的螺旋天線的俯視圖；
[0018]圖3為本實用新型實施例所述的螺旋天線的仰視圖；
[0019]圖4為本實用新型實施例所述的A-A處的剖視圖。
[0020]附圖標記說明:
[0021 ] 100、載體，200、高頻信號組件，220、高頻臂，300、低頻信號組件，320、低頻臂，400、耦合間隙，500、饋電機構，520、饋電點，600、調諧件，700、電路板，720、接地腳。
【具體實施方式】
[0022]下面對本實用新型的實施例進行詳細說明:
[0023]如圖1、圖4所示，一種螺旋天線，包括載體100，高頻信號組件200和低頻信號組件300，所述高頻信號組件200包括至少四條高頻臂220，所述低頻信號組件300包括至少四條低頻臂320，且四條所述高頻臂220和四條所述低頻臂320均沿所述載體100的周向交替螺旋布置。
[0024]其中，上述螺旋天線采用四條所述高頻臂220和四條所述低頻臂320沿所述載體100的周向螺旋布置的結構方式，使得其能夠同時對高低仰角衛(wèi)星信號實施全向有效接收，使螺旋天線的整體性能更加穩(wěn)定可靠，且該螺旋天線結構輕小簡單、可以滿足可穿戴式、手持式、無人機等高精度導航定位終端模塊或設備應用需求，以及不同環(huán)境下的多姿態(tài)靈活信號接收。
[0025]此外，所述載體100為空心柱體。其中，所述載體100為空心柱體，可以減小天線的重量，具體的柱體壁厚及材料特性等會對天線工作頻點、工作效率、波束帶寬、輻射增益等產生影響的參數(shù)需在實際使用中綜合考慮。另外，四條所述高頻臂220均沿所述載體100的側壁均勻傾斜布置，四條所述低頻臂320均沿所述載體100的側壁均勻傾斜布置。使四條所述高頻臂220和所述低頻臂320沿所述空心柱體的側壁均勻交錯且傾斜布置，可以實現(xiàn)便于調整它們的長度以改變工作頻點等參數(shù)值，其中交錯布置具體是指所述高頻臂220和所述低頻臂320交替布置的結構方式。此外，所述載體100的材料為陶瓷或塑料。將制造所述載體100的材料優(yōu)選為陶瓷或塑料，首先可以避免采用金屬材料會對接收到信號產生干擾，確保信號的穩(wěn)定和正常，其次可以進一步降低天線的整體重量，使其更加輕小化。
[0026]所述高頻臂220和所述低頻臂320的傾斜角度的范圍均為30?60度。其中，所述高頻臂220和所述低頻臂320沿所述載體100的側壁傾斜布置的角度范圍為30?60度，其中優(yōu)選傾斜角度為45度，可以使他們的長度、寬度及耦合間隙更為優(yōu)化，確保接收信號的穩(wěn)定，且使得制造工藝更加簡單。因為，所有上述高、低頻臂均先印制在柔性PCB板上，之后將其環(huán)繞所述空心柱體的表面黏貼成型，或者采用鐳雕技術將高、低頻臂鐳雕到所述空心柱體的表面上的。
[0027]所述高頻臂220和所述低頻臂320之間具有耦合間隙400，所述耦合間隙400的范圍為2?5mm。其中，所述高頻臂220和所述低頻臂320之間的存在所述耦合間隙400，且其大小范圍為2?5mm，由于所述高頻臂220用于接收GNSS高頻工作頻段模式信號，所述低頻臂320用于接收GNSS低頻工作頻段模式信號，低頻衛(wèi)星信號是通過間隙電磁耦合技術耦合到所述高頻臂220上的，通過調整不同大小的所述耦合間隙400以及各自的臂長，能夠有效地改善天線工作帶寬和調整對應工作頻點。
[0028]如圖2所示，上述螺旋天線還包括饋電機構500，所述饋電機構500包括靠近所述載體100的底部、并沿其周向均勻布置的四個饋電點520，且所述四個所述高頻臂220分別與四個所述饋電點520—一對應且電性連接。其中，所述饋電機構500包括的所述饋電點520是與所述高頻臂220數(shù)量上一一對應地，且他們兩者之間相互電性連接直接將電流信號輸出給電路實現(xiàn)移相合路，可以實現(xiàn)將接收到的衛(wèi)星信號及時反饋給相關裝置進行相應動作。
[0029]如圖3所示，所述載體100的底面還固定有電路板700，所述電路板700設有四個接地腳720，四個所述低頻臂320分別與四個所述接地腳720—一對應且電性連接。所述電路板700包括的四個所述接地腳720用來作為整個螺旋天線單元的參考地，即四個所述低頻臂320是與分別與四個所述接地腳720連接的，低頻衛(wèi)星信號則通過間隙電磁耦合技術耦合到高頻臂，并同高頻模式信號一同下饋到電路進行移相合路處理的。
[0030]上述螺旋天線還包括調諧件600，所述調諧件600固定于所述載體100的側壁上并與所述饋電機構500連接，且所述調諧件600位于所述載體100的頂部。其中，固定于所述載體100靠近底部的側壁上的所述調諧件可以用來調整和改善天線工作頻點、輻射增益、工作帶寬等性能參數(shù)，以符合實際工作的需要。
[0031]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0032]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種螺旋天線，其特征在于，包括載體，高頻信號組件和低頻信號組件，所述高頻信號組件包括至少四條高頻臂，所述低頻信號組件包括至少四條低頻臂，且四條所述高頻臂和四條所述低頻臂均沿所述載體的周向交替螺旋布置。2.根據(jù)權利要求1所述的螺旋天線，其特征在于，四條所述高頻臂均沿所述載體的側壁均勻傾斜布置，四條所述低頻臂均沿所述載體的側壁均勻傾斜布置。3.根據(jù)權利要求2所述的螺旋天線，其特征在于，所述高頻臂和所述低頻臂的傾斜角度的范圍均為30?60度。4.根據(jù)權利要求3所述的螺旋天線，其特征在于，所述高頻臂和所述低頻臂之間具有耦合間隙，所述耦合間隙的范圍為2?5mm。5.根據(jù)權利要求1所述的螺旋天線，其特征在于，還包括饋電機構，所述饋電機構包括靠近所述載體的底部、并沿其周向均勻布置的四個饋電點，且所述四個所述高頻臂分別與四個所述饋電點一一對應且電性連接。6.根據(jù)權利要求5所述的螺旋天線，其特征在于，還包括調諧件，所述調諧件固定于所述載體的側壁上并與所述饋電機構連接，且所述調諧件位于所述載體的頂部。7.根據(jù)權利要求2所述的螺旋天線，其特征在于，所述載體的底面還固定有電路板，所述電路板設有四個接地腳，四個所述低頻臂分別與四個所述接地腳一一對應且電性連接。8.根據(jù)權利要求1所述的螺旋天線，其特征在于，所述載體的材料為陶瓷或塑料。9.根據(jù)權利要求1所述的螺旋天線，其特征在于，所述載體為空心柱體。
【專利摘要】本實用新型公開了一種螺旋天線，包括載體，高頻信號組件和低頻信號組件，所述高頻信號組件包括至少四條高頻臂，所述低頻信號組件包括至少四條低頻臂，且四條所述高頻臂和四條所述低頻臂均沿所述載體的周向交替螺旋布置。上述螺旋天線采用四條所述高頻臂和四條所述低頻臂沿所述載體的周向螺旋布置的結構方式，使得其能夠同時對高低仰角衛(wèi)星信號實施全向有效接收，使螺旋天線的整體性能更加穩(wěn)定可靠，且該螺旋天線結構輕小簡單、可以滿足可穿戴式、手持式、無人機等高精度導航定位終端模塊或設備應用需求，以及不同環(huán)境下的多姿態(tài)靈活信號接收。
【IPC分類】H01Q1/50, H01Q5/40, H01Q1/48, H01Q1/38
【公開號】CN205355247
【申請?zhí)枴緾N201521138003
【發(fā)明人】李成鋼, 李曉鵬, 李庚祿, 鄧良友, 張華福, 張照良, 黃建忠
【申請人】廣州中海達衛(wèi)星導航技術股份有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年12月30日