螺旋天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种螺旋天线，其包括：螺旋部，所述螺旋部包括至少一个宽螺距部分，所述宽螺距部分的圈间间距大于所述螺旋部的其他部分的圈间间距。本发明提供的螺旋天线长度短，能够通过改变自身的构造来调节天线的参数，从而实现对于接收信号的调节，以达到良好的接收效果。
【专利说明】螺旋天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及螺旋天线，更具体地，涉及一种具有宽螺距部分的螺旋天线。
【背景技术】
[0002]汽车上电子通讯设备的广泛应用导致车用天线的种类日益增加，目前已经有窗玻璃式、杆式、鲨鱼鳍式，等等。通常来说，频率差别较大的应用会要求不同类型的天线。我们已知的,AM/FM无线广播使用520KHz — 1710KHz、87.5MHz — 108.0MHz的频率，地面数字电视(DTV)使用 470MHz — 800MHz 的频率，3G 移动通信 TD-SCDMA 使用 1880MHz — 2400MHz 的频率，3G移动通信WCDMA使用1940MHz — 2145MHz的频率，等等。随着新技术的涌现，对车用天线的需求越来越多。如卫星数字音频广播(DAB-S)，是新一代的广播方式，具有众多优点，尤其适用于幅员辽阔，地形复杂的国家和地区，是将来汽车收音机的发展方向。卫星数字音频广播目前主要有三种形式，即欧洲尤里卡-147-DAB，工作在1452MHz — 1492MHz (L频段)；美国世广集团(World Space)的SDARS系统，工作在L波段1467MHz — 1492MHz，面向全球；美国Sirius公司与XM公司的卫星数字音频无线电服务系统，在美国由于L波段已分配作它用，所以使用S波段2310MHz - 2360MHz中的2310MHz — 2320MHz和2345MHz —2360MHz两个频段。如上所述，越来越多的应用带来不同类型的天线需求，众多的天线需求使得汽车设计变得复杂与难于取舍。
[0003]为了取得较好的效果，人们逐渐开始使用螺旋天线。由于螺旋天线体积小、重量轻以及频带宽的特性，被广泛用于航天、气象、定位等众多领域。但是，目前通常使用的螺旋天线的长度均在200mm以上。由于车载天线对于高度的限制，通常希望所使用的天线能够具有尽可能短的长度。因此，如何得到长度尽可能短同时又能够实现良好的接收效果的螺旋天线，成为人们努力的目标。
[0004]公开于本发明【背景技术】部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提供一种螺旋天线，该螺旋天线包括:螺旋部、天线杆连接件、天线杆轴、骨架以及天线杆外套；所述螺旋部包括一个或多个宽螺距部分，所述宽螺距部分的圈间间距大于所述螺旋部的其他部分的圈间间距；所述螺旋部盘绕在骨架上，并且通过所述天线杆连接件与所述天线杆轴连接，所述天线杆外套将所述螺旋部、所述天线杆连接件、所述天线杆轴以及所述骨架包围在其中。
[0006]优选地，所述宽螺距部分能够设置在所述螺旋部的各个位置上。
[0007]优选地，所述螺旋部的长度为68mm-95mm。
[0008]优选地，所述螺旋部的长度为75mm-79mm。
[0009]优选地，所述宽螺距部分的数目在1-3之间，所述宽螺距部分的圈间间距S2为所述宽螺距部分的圈数在1_5之间。
[0010]优选地，所述螺旋部的螺旋内径D为3mm-10mm，所述螺旋部的线径a为
0.3mm-2mm，所述螺旋部的非宽螺距部分的圈间间距SI为0_3mm。
[0011]优选地，所述螺旋部的螺旋内径D为5mm-7mm，所述螺旋部的线径a为
0.6mm-0.9mm,所述螺旋部的非宽螺距部分的圈间间距SI为0-0.5mm。
[0012]优选地，所述螺旋天线能够省略所述骨架。
[0013]具体来说，根据本发明的技术方案，能够在短杆天线上通过调节宽螺旋部分的圈间间距、数目以及圈数等改变天线的性能，从而实现对与接收效果的调节。
[0014]通过说明书附图以及与附图一起用于说明本发明某些原理的【具体实施方式】，本发明所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明中的螺旋天线的结构示意图。
[0016]图2为本发明中的螺旋天线的组合示意图。
[0017]图3为本发明中的螺旋部的示意图。
[0018]图4为根据本发明示例性实施例的在不加天线杆外套时测量的回波损耗图。
[0019]图5为根据本发明示例性实施例的在不加天线杆外套时测量的阻抗示意图。
[0020]应理解的是，附图中示出的本发明的各个特征可能在一定程度上采用了简化的方式进行表示，而不一定是严格按照比例绘制的。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形状，将部分地根据具体应用以及使用环境而决定。
[0021]在附图中的附图标记在全部的几个附图中表示本发明的相同或等效的部分。
【具体实施方式】
[0022]下面，将详细说明本发明的实施例，其实例显示在附图和以下描述中。虽然将结合示例性的实施例描述本发明，但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示例性的实施例。相反，本发明将不仅覆盖该示例性的实施例，而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和其他实施例，其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。
[0023]在根据本发明的实施例中，本发明的螺旋天线包括螺旋部、天线杆连接件、天线杆轴、骨架以及天线杆外套。该螺旋部由螺旋导线缠绕而成，包括一个或多个宽螺距部分，该宽螺距部分的圈间间距大于螺旋部的其他部分的圈间间距；该螺旋部盘绕在骨架上，并且通过天线杆连接件与天线杆轴连接；该天线杆连接件用于连接天线底座并传输天线信号，其由导电材料构成，用于连接天线螺旋部，同时也与天线杆轴相连接；该天线杆轴由具有良好的力学性能、能承受冷/热压力加工、易焊接的材料构成；该骨架由具有良好的耐化学性和可加工性的绝缘材料构成；该天线杆外套将上述的螺旋部、天线杆连接件、天线杆轴以及骨架包围在其中。该天线杆外套通常采用合成材料，其具有适合于天线杆外套的适当的介电常数及一定的弹性，其主要对包围在其中的各个元件起到保护与固定作用，也可以对整个天线的刚度与弹性提供帮助。该天线杆外套采用通常的连接方式连接于天线杆连接件，也可以采用具有收缩属性(如热缩、冷缩或其它收缩属性)的合成材料以有利于装配。
[0024]如图1所示，在根据本发明的一个实施例中，提供了一种螺旋天线，其包括:螺旋部1，该螺旋部I具有至少一个圈间间距大于其他部分的宽螺距部分2 ;天线杆连接件3、天线杆轴4、骨架5以及天线杆外套6。其中，螺旋部I设置为盘旋环绕骨架5，并且通过天线杆连接件3连接至天线杆轴4，从而将螺旋部I接收到的信号通过天线杆连接件3和天线杆轴4传输至各种后续的信号处理设备。
[0025]其中，宽螺距部分2通过对螺旋部I进行加工以加大其中某些部分的圈间间距而形成。
[0026]在根据本发明的具体实施例中，宽螺距部分2的数目、圈数、圈间间距以及其在螺旋部I上面的位置等参数是为了达成本发明的目的而特殊设计的。当然，此时天线的参数会有变化。
[0027]由于螺旋部I可以在其不同位置处具有一个或多个圈间间距较大的宽螺距部分2，因此，通过改变宽螺距部分2的位置、数目以及圈间间距能够对螺旋天线的性能产生较大的影响。当然，除了直接进行后续信号处理的方式外，上述螺旋天线的信号也可以经过一定的信号处理步骤，再分别送至不同的放大电路或处理装置进行后续处理，以达到更好的接收效果。
[0028]根据本发明的螺旋天线的长度较小，通常在68-95_的范围内。在本实施例中，螺旋部I长度优选为75-79mm，宽螺距部分2可以位于螺旋部I的各个位置上。当然，宽螺距部分2也可同时设置在螺旋部I的多个位置上。具有不同配置的宽螺距部分2的螺旋部I可具有不同的反射系数、驻波比以及回波损耗等参数。
[0029]在一个具体实施例中，在当螺旋部I的刚度与弹性合适或天线杆外套的刚度与弹性合适时，也可以省略骨架5。
[0030]在根据本发明的实施例中，螺旋部I由具有良好导电性能的材料制成。在本发明的另一个实施例中，上述螺旋部I由紫铜材料制成。
[0031]在根据本发明的实施例中，天线杆连接件3和天线杆轴4由具有良好导电性能的导体材料制成，天线杆连接件3优选为由H65黄铜构成，天线杆轴4优选为由H59 — I铅铜构成。
[0032]由于骨架5和天线杆外套6分别起到支撑和保护螺旋部I的作用，因此其由具有良好化学性能的绝缘体构成。在本发明的一个是实施例中，优选为骨架5由PA66构成，天线杆外套6由TPU构成。
[0033]如图2中所示，天线杆外套6将螺旋部1、天线杆连接件3、天线杆轴4以及骨架5包围在其中的螺旋天线的组合示意图。
[0034]下面参考图3，在根据本发明的各个实施例中，可以根据天线的工作频率来调节宽螺距部分2的数目、以及每个宽螺距部分2分别在螺旋部I上面的位置(即，宽螺距部分2距离天线杆连接件3的一端的圈数d，图3中所示)。进一步地，本发明还可以根据天线需要来调节宽螺距部分2的圈间间距S2以及宽螺距部分的圈数。
[0035]具体而言，该宽螺距部分2的数目可以为1-3之间，每个宽螺距部分2可以分布在螺旋部I上的任意位置上，宽螺距部分2的圈间间距S2可以为2mm-10mm，宽螺距部分2的圈数可以为1-5之间。
[0036]在本发明的一个优选实施例中，宽螺距部分2的数目为I，其与螺旋部I的天线杆轴4的距离d为11圈，宽螺距部分2的S2优选为4.4mm-4.6mm,宽螺距部分2的圈数优选为I。
[0037]在本发明的另一个优选实施例中，宽螺距部分2的数目为2，其与螺旋部I的天线杆轴4的距离d为9圈，宽螺距部分2的S2优选为6mm，螺旋部2的圈数优选为2。
[0038]在本发明的再一个优选实施例中，宽螺距部分2的数目为2，其与螺旋部I的天线杆轴4的距离d为20圈，宽螺距部分2的S2优选为5.5mm,宽螺距部分2的圈数优选为I。
[0039]在根据本发明的各个实施例中，还可以根据天线的工作频率来调节螺旋部I的螺旋内径D、螺旋部I的线径a，甚至还可以对螺旋部I的非宽螺距部分的圈间间距SI进行调节。
[0040]具体而言，上述的螺旋部I的螺旋内径D可以为3-10mm，螺旋部I的线径a可以为
0.3-2mm，螺旋部I的非宽螺距部分的圈间间距SI可以为0_3mm。
[0041]在本发明的一个优选实施例中，螺旋部I的螺旋内径D优选为6mm，螺旋部I的线径a优选为0.8mm，螺旋部I的非宽螺距部分的圈间间距SI优选为0(即螺旋部I为密卷)。
[0042]在本发明的另一个优选实施例中，螺旋部I的螺旋内径D优选为8mm，螺旋部I的线径a优选为0.4mm,螺旋部I的非宽螺距部分的圈间间距SI优选为0.5mm。
[0043]在本发明的再一个优选实施例中，螺旋部I的螺旋内径D优选为4mm，螺旋部I的线径a优选为1.2mm,螺旋部I的非宽螺距部分的圈间间距SI优选为1.5mm。
[0044]上述的各个实施例仅是本发明可以实施的优选实施例，同时，本发明也可以实施为通过上述实施例不同组合而得到的其他实施例，当然，本发明并不仅限于上述实施例和上述实施例的组合。
[0045]根据本发明的实施例，本发明的天线的一种接收效果可以参见图4和图5所示。
[0046]图4和图5示出了根据本发明示例性实施例的在不加天线杆外套6时测量回波损耗图和阻抗图。从图中可以看出，在谐振频率处具有较好的谐振效果，该螺旋天线可以在总长度较短的情况下实现较好的接收效果。
[0047]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然不应被理解为对本发明技术方案和权利要求保护范围的限定，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或者未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内，本发明所要求的保护范围以权利要求书的记载为准。
【权利要求】
1.一种螺旋天线，其特征在于，包括: 螺旋部、天线杆连接件、天线杆轴、骨架以及天线杆外套；所述螺旋部包括一个或多个宽螺距部分，所述宽螺距部分的圈间间距大于所述螺旋部的其他部分的圈间间距；所述螺旋部盘绕在骨架上，并且通过所述天线杆连接件与所述天线杆轴连接，所述天线杆外套将所述螺旋部、所述天线杆连接件、所述天线杆轴以及所述骨架包围在其中。
2.根据权利要求1所述的螺旋天线，其特征在于，所述宽螺距部分能够设置在所述螺旋部的各个位置上。
3.根据权利要求1或2所述的螺旋天线，其特征在于，所述螺旋部的长度为68mm-95mm0
4.根据权利要求3所述的螺旋天线，其特征在于，所述螺旋部的长度为75mm-79mm。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的螺旋天线，其特征在于，所述宽螺距部分的数目在1-3之间，所述宽螺距部分的圈间间距S2为2mm-10mm，所述宽螺距部分的圈数在1_5之间。
6.根据权利要求1或2所述的螺旋天线，其特征在于，所述螺旋部的螺旋内径D为3mm-10mm，所述螺旋部的线径a为0.3mm-2mm，所述螺旋部的非宽螺距部分的圈间间距SI为0_3mmo
7.根据权利要求1或2所述的螺旋天线，其特征在于，所述螺旋部的螺旋内径D为 所述螺旋部的线径a为0.6mm-0.9mm,所述螺旋部的非宽螺距部分的圈间间距SI为 0-0.5mm。
8.根据权利要求1或2所述的螺旋天线，其特征在于，所述螺旋天线能够省略所述骨架。
【文档编号】H01Q1/36GK104167593SQ201310182134
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年5月16日 优先权日:2013年5月16日
【发明者】杜立茹 申请人:杜立茹