一种超低副瓣螺旋天线.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115842240A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202211422514.7(22)申请日2022.11.14(71)申请人嘉兴诺艾迪通信科技有限公司地址314000浙江省嘉兴市经济技术开发区金穗路79号1幢103室(72)发明人王玉峰朱光陆李玮潘博文胡国华(51)Int.Cl.H01Q1/36(2006.01)H01Q1/42(2006.01)H01Q1/52(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种超低副瓣螺旋天线(57)摘要本申请公开一种超低副瓣螺旋天线，主要由锥螺旋天线、组合喇叭腔体、扼流槽底板、天线罩等4部分组成。所述锥螺旋天线为绕制在非金属空心锥筒上的金属螺旋线结构，其还包括安装法兰、射频连接器；所述的组合喇叭腔体包括内侧的小喇叭腔和外侧的锯齿口大喇叭腔；所述的扼流槽底板为圆形金属底板，其外侧加载了双层圆环边结构。本发明采用了多圈绕制的锥螺旋天线设计了一种宽带螺旋天线，通过加反射腔方式实现高增益；通过具有不同张角和高度的喇叭腔体的组合降低了螺旋天线的副瓣，且通过在外喇叭腔体的边上开锯齿形结构进一步降低副瓣；通过在螺旋天线的安装底板上加载双圆环边构造了扼流结构进一步降低副瓣。CN115842240ACN115842240A权利要求书1/2页1.一种超低副瓣螺旋天线，其特征在于，包括：锥螺旋天线、组合喇叭腔体、扼流槽底板、天线罩；所述锥螺旋天线包括非金属锥塔、锥螺旋金属线、天线底板、射频连接器，锥螺旋金属线绕制在非金属锥塔上，非金属锥塔固定在天线底板的正面中央位置，射频连接器固定在天线底板的背面偏心位置；所述的组合喇叭腔体结构包括喇叭内腔和喇叭外腔，喇叭内腔内嵌在喇叭外腔的内部，两喇叭腔形成双腔体结构，组合喇叭腔体结构位于锥螺旋天线的外侧；所述的扼流槽底板为圆形金属底板，其外侧具有双层圆环边结构，锥螺旋天线和组合喇叭腔体均按照在其上；所述的天线罩为圆柱形天线罩结构，其安装在扼流槽底板上，且锥螺旋天线、组合喇叭腔体均罩在天线罩内。2.根据权利要求1所述的锥螺旋天线，其特征在于，采用锥螺旋天线形式实现较宽的频带宽度，其通过射频连接器直接对锥螺旋金属线馈电实现天线的电原理部分；锥螺旋金属线绕制在非金属锥塔上来保持结构稳定；射频连接器穿过天线底板与锥螺旋金属线的起始端连接实现天线的馈电。3.根据权利要求1所述的锥螺旋天线，其特征在于，采用的锥螺旋金属线的表达式为：θ＝0～2πn其中，r0为锥螺旋的起始半径，dr为每圈的半径变化值(对应θ变化360°的半径降低量)，θ为螺旋在x‑y面的角度变化量，S为螺旋上升的螺距(对应θ变化360°的高度上升值)，n为螺旋的总圈数，螺旋线的线径为rd。4.根据权利要求1所述的组合喇叭腔体，其特征在于，包围在锥螺旋天线的外侧，通过合理的设计来提高锥螺旋天线的增益，进一步地，组合螺旋腔体通过采用内外两层喇叭腔体的组合，构造了内外不连续结构，降低了天线的副瓣；更进一步地，组合锥螺旋腔体的外腔体边缘采用三角锯齿形状的设计对口面电流形成扰动，从而进一步地降低了天线的副瓣。5.根据权利要求1所述的组合喇叭腔体，其特征在于，内喇叭腔体的起始半径r11＝外喇叭腔体的起始半径r21，内喇叭腔体的口面半径r12＜外喇叭腔体的口面半径r22，内喇叭腔体的高度h1＜外喇叭的腔体高度h2，内喇叭腔体的半张角α1＜外喇叭腔体的半张角α2。且外喇叭腔体边缘采用了三角锯齿形状设计的曲线为减去等边三角形的操作，其边长为d2。6.根据权利1要求所述的扼流槽底板，其特征在于，对锥螺旋天线、组合喇叭腔体、天线罩的固定安装作用，进一步地，其边缘加载了双圆环边形成了扼流槽结构，进一步降低了天线的副瓣。7.根据权利要求2所述的锥螺旋天线，其特征在于，锥螺旋天线的实现通过锥螺旋金属2CN115842240A权利要求书2/2页线绕制的锥塔上，锥塔具有空心结构，具有一定的减重的作用，进一步地，锥塔在其底部靠近锥螺旋金属线起始端位置开大尺寸方形隔离孔，避免了射频连接器附近1/4圈金属线与锥塔之间的紧密接触，对于大功率应用情况锥螺旋金属线起始端的电流最大，大电流极易在于非金属锥塔紧密贴合的地方转换为热量而造成烧焦情况，该设计使得本申请天线可以承受较大的发射功率，进一步地，螺旋线的线径也是尽可能粗以进一步保证天线的耐受大功率特性。8.根据权利要求1所述的一种超低副瓣螺旋天线，其特征在于，超低副瓣设计的关键参数在于内腔高度、内腔和外腔之间的间隙、外喇叭腔体边缘减去的等边三角锯齿的边长、扼流槽底板的双金属圆环的高度和槽宽，通过反复调整这些参数可以获得较优的副瓣。3CN115842240A说明书1/4页一种超低副瓣螺旋天线技术领域[0001]