一种四臂螺旋天线.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116031646A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202211585231.4(22)申请日2022.12.09(71)申请人中国电子科技集团公司第三十六研究所地址314033浙江省嘉兴市洪兴路387号(72)发明人陈伶璐常雷(74)专利代理机构北京市隆安律师事务所11323专利代理师权鲜枝吴昊(51)Int.Cl.H01Q1/50(2006.01)H01Q1/38(2006.01)H01Q3/32(2006.01)H01Q5/50(2015.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种四臂螺旋天线(57)摘要本发明实施例公开的四臂螺旋天线包括：双层自相移馈电印制板、扼流金属片、馈电同轴线、金属底座和四臂螺旋印制板，其中，四臂螺旋印制板上设置的四个螺旋天线臂以双层自相移馈电印制板的轴线为中心旋转90°对称；双层自相移馈电印制板通过内部微带走线形成的四个扇形覆铜结构分别与四个螺旋天线臂的顶部焊接导通，实现对四个螺旋天线臂的0°、‑90°、‑180°、‑270°馈电；扼流金属片下端的金属圆环片位于双层自相移馈电印制板底部向下约四分之一中心频率波长处，边缘向上伸出的四根金属细丝分别与双层自相移馈电印制板上的四个扇形覆铜结构焊接导通，对馈电同轴线外导体电流进行扼流，实现平衡馈电。本发明适合C波段及以上频段的四臂螺旋天线设计使用。CN116031646ACN116031646A权利要求书1/2页1.一种四臂螺旋天线，其特征在于，包括：双层自相移馈电印制板、扼流金属片、馈电同轴线、金属底座和四臂螺旋印制板，其中，所述双层自相移馈电印制板、扼流金属片和馈电同轴线共同构成所述四臂螺旋天线的自相移平衡馈电结构，所述四臂螺旋印制板构成所述四臂螺旋天线的天线辐射体；所述馈电同轴线的内导体和外导体分别与所述双层自相移馈电印制板的顶层覆铜层和底层覆铜层对应焊接导通；所述四臂螺旋印制板上设置的四个螺旋天线臂以所述双层自相移馈电印制板的轴线为中心旋转90°对称，所述四个螺旋天线臂的底部与所述馈电同轴线的外导体短路连接；所述双层自相移馈电印制板通过内部微带走线形成四个扇形覆铜结构，分别与所述四个螺旋天线臂的顶部焊接导通，实现对所述四个螺旋天线臂的0°、‑90°、‑180°、‑270°馈电；所述扼流金属片包括1个金属圆环片和四根金属细丝；其中，金属圆环片位于所述双层自相移馈电印制板底部向下约四分之一中心频率波长处，并与所述馈电同轴线的外导体焊接导通；四根金属细丝的底部与金属圆环片的外沿相连，并向上伸出分别与所述双层自相移馈电印制板上的所述四个扇形覆铜结构焊接导通，对所述馈电同轴线外导体电流进行扼流，实现所述馈电同轴线的内、外导体的平衡馈电。2.根据权利要求1所述的四臂螺旋天线，其特征在于，所述双层自相移馈电印制板为圆形，其直径约为四分之一中心频率介质波长。3.根据权利要求2所述的四臂螺旋天线，其特征在于，所述双层自相移馈电印制板共三层覆铜结构，自底向上，最底层和中间层覆铜结构分别位于下层印制板底部与顶部，顶层覆铜结构位于上层印制板顶部，两层印制板由粘合层粘结。4.根据权利要求3所述的四臂螺旋天线，其特征在于，所述双层自相移馈电印制板自中心向外共4圈金属通孔；第1圈通孔为中心金属通孔，计1个，贯通两层印制板，用于穿过所述馈电同轴线的内导体；第2圈通孔计若干个，贯通底层印制板，用于最底层和中间层覆铜结构的电导通；第3圈通孔计4个，贯通两层印制板，用于穿过所述扼流金属片的四根金属细丝；第4圈通孔计4个，位于印制板边缘，贯通两层印制板，用于中间层和顶层覆铜结构的电导通。5.根据权利要求4所述的四臂螺旋天线，其特征在于，所述双层自相移馈电印制板的最底层覆铜结构为一圆环；圆环外径小于第3圈通孔所在位置处的直径，确保两者无电接触；圆环内径小于所述馈电同轴线的外导体直径，且所述馈电同轴线的外导体与圆环焊接导通；圆环内径大于所述馈电同轴线的内导体直径，并确保与所述馈电同轴线的内导体所穿过的金属通孔焊盘有0.35mm以上的间隙；第2圈通孔位于圆环内。6.根据权利要求5所述的四臂螺旋天线，其特征在于，所述双层自相移馈电印制板的中间层覆铜结构自中心向外，包含一个圆环、一个四分之三圆环、两个大扇形和两个小扇形；中心圆环覆盖第2圈通孔所在位置，确保最底层和中间层覆铜结构的电导通；四分之三圆环内径约四分之一中心频率介质波长的0.4倍；四分之三圆环宽度根据所选印制板材料和厚度，取100Ω左右特性阻抗宽度，同时优先保证四分之三圆环外径小于第3圈通孔所在位置处的直径，确保两者无电接触；两个大扇形以印制板中心为轴，呈90°位置关系；大扇形内径为四分之三圆环内径，大扇形外径为印制板直径，扇角取45°～