一种圆极化天线和装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于天线领域，尤其涉及一种圆极化天线和装置。


背景技术：

[0002]
卫星通信广泛应用于各行业。中国的天通卫星，已于2017发射成功，近年来各种类型天通卫星终端推行市场，得到广泛使用，天通卫星为地球同步卫星，是远地卫星，受限于卫星发射功率，卫星地面终端对天线增益有较高要求。但天线增益越高的天线，天线波束越小，方向性越强。在天通卫星移动车载终端和船载终端中，天线固定安装在车上或船上，车、船在运动中位置与方向不断变化，天线不能灵活调节方位，保证正常通信，需要更宽波束天线，特别在高纬度地区，这样波束与增益难以协调。
[0003]
对于以上问题，普通天线波瓣图是法向增益最大，天线波束宽度定义为天线增益从法向向四周延伸至天线增益比法向增益下降3db的角度。而地球同步卫星位于赤道上方，我国最南端立地暗沙纬度3
°
31，最北边漠河以北黑龙江主航道的中心线上纬度53
°
33
′
n区域，也就是说，卫星不在我们的正上方，即使普通天线法向增益最大，在我国仍不适用。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型提供了一种圆极化天线，能够解决解决普通天线法向增益最大，仍不能在我国适用的问题。
[0005]
为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：一种圆极化天线，所述圆极化天线包括壳体、四臂螺旋辐射臂、四相位功分器、馈线以及射频连接器；
[0006]
所述四臂螺旋辐射臂的四个辐射臂分别与所述四相位功分器的四个输出端连接，所述四相位功分器的输入端口通过所述馈线与所述射频连接器连接。
[0007]
进一步的，所述馈线为射频同轴线。
[0008]
进一步的，其特征在于，所述射频连接器包括公头sma连接器或者母头sma连接器。
[0009]
进一步的，所述四臂螺旋辐射臂的四个辐射臂形状相同，且在同一圆形pcb板上的角度间隔分别为0
°
、90
°
、180
°
、270
°
。
[0010]
进一步的，所述四相位功分器的四个输出端的输出信号幅度相同，且相位差分别是0
°
、90
°
、180
°
、270
°
。
[0011]
进一步的，所述四臂螺旋的四个臂通过一个圆形pcb分别与所述四相位功分器的四个输出端连接。
[0012]
进一步的，所述四臂螺旋辐射臂的四个辐射臂可绕成直径为15cm-25cm，高度为60cm-70cm的圆筒状。
[0013]
进一步的，所述圆极化天线的发射频率为：1980mhz—2010mhz，所述圆极化天线的接收频率为：2170mhz—2200mhz。
[0014]
进一步的，所述壳体包括上、中、下三个部分，上部和下部是两个圆柱体，上部圆柱体的直径大于下部圆柱体的直径，中部为椎体，连接上下两个部分，所述射频连接器安装在
下部。
[0015]
本实用新型还提供了一种装置，所述装置包括如上述所述的圆极化天线。
[0016]
在本实用新型中，所述圆极化天线包括壳体、四臂螺旋辐射臂、四相位功分器、馈线以及射频连接器；所述四臂螺旋辐射臂的四个辐射臂分别与所述四相位功分器的四个输出端连接，所述四相位功分器的输入端口通过所述馈线与所述射频连接器连接。本实用新型提供的圆极化天线采用上述元器件和连接方式使得天线法向增益下降，提高天线的波瓣宽度，使得圆极化天线能够在我国范围适用卫星通信。
附图说明
[0017]
图1是本实用新型实施例提供的圆极化天线的波瓣形状示意图；
[0018]
图2是本实用新型实施例提供的圆极化天线的外形结果示意图；
[0019]
图3是本实用新型实施例提供的圆极化天线的内部结构示意图；
[0020]
图4是本实用新型实施例提供的圆极化天线内的pcb板分解示意图；
[0021]
图5是本实用新型实施例提供的四臂螺旋辐射臂fpc的展开示意图。
具体实施方式
[0022]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0023]
以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述：
[0024]
如图1所示，本实用新型实施例提供的(法向凹型)圆极化天线，法向增益下降，有利于提高天线波瓣宽度，天线的最高增益在法向35
°
位置，天线波瓣呈凹法向形状，三条曲线分别为phi0
°
，phi40
°
和phi90
°
。
[0025]
本实用新型实施例提供的圆极化天线，包括壳体、四臂螺旋辐射臂、四相位功分器、馈线以及射频连接器；
[0026]
所述四臂螺旋辐射臂的四个辐射臂分别与所述四相位功分器的四个输出端连接，所述四相位功分器的输入端口通过所述馈线与所述射频连接器连接。
[0027]
可选的，所述馈线为射频同轴线，所述射频连接器包括公头sma连接器或者母头sma连接器，所述四臂螺旋辐射臂的四个辐射臂形状相同，且在同一圆形pcb板上的角度间隔分别为0
°
、90
°
、180
°
、270
°
，所述四相位功分器的四个输出端的输出信号幅度相同，且相位差分别是0
°
、90
°
、180
°
、270
°
，所述四臂螺旋的四个臂通过一个圆形pcb分别与所述四相位功分器的四个输出端连接，所述四臂螺旋辐射臂的四个辐射臂可绕成直径为15cm-25cm，高度为60cm-70cm的圆筒状。
[0028]
可选的，所述圆极化天线的发射频率为：1980mhz—2010mhz，所述圆极化天线的接收频率为：2170mhz—2200mhz，
[0029]
极化方向：左旋圆极化；
[0030]
极化轴比：≤3db；
[0031]
信号增益：2dbi；
[0032]
发射功率：2w；
[0033]
可选的，所述壳体包括上、中、下三个部分，上部和下部是两个圆柱体，上部圆柱体的直径大于下部圆柱体的直径，中部为椎体，连接上下两个部分，所述射频连接器安装在下部。
[0034]
在本实用新型实施例中，如图2所示，201为圆极化天线的外壳，205为圆极化天线的接口。如图3和图4所示，四相位功分器的输入端406连接(射频)馈线303，(射频)馈线另一端连接射频连接器305。
[0035]
所述四臂螺旋辐射臂的每个辐射臂由一长一短两个臂，且两个臂的底部连接在一起组成，四个辐射臂的形状相同，如图5中辐射臂501所示；图5中502是四臂螺旋辐射臂的焊盘。图5是本实用新型实施例提供的四臂螺旋辐射臂的展开结构示意图，四臂螺旋辐射臂的展开结构为平行四边形，使用柔性电路板fpc做成，沿平行四边形长边卷成圆筒如图3所述；四个螺旋辐射臂间隔90
°
分布在圆筒四周，四个焊盘在圆筒底部焊盘502(图5)。
[0036]
如图4所示，四相位功分器403所示呈正方形(可选的，尺寸为8mmx8mm,高度1.5mm)，安装在圆形pcb的焊盘401上，焊盘401直径与上述圆筒直径相等，圆形pcb上有四个间隔90
°
焊盘401，通过pcb走线连接四相位功分器403的四个输出口，圆形pcb的四个焊盘焊接上述四个螺旋辐射臂301的四个焊盘502(图5)。
[0037]
在本实用新型中，所述圆极化天线包括壳体、四臂螺旋辐射臂、四相位功分器、馈线以及射频连接器；所述四臂螺旋辐射臂的四个辐射臂分别与所述四相位功分器的四个输出端连接，所述四相位功分器的输入端口通过所述馈线与所述射频连接器连接。本实用新型提供的圆极化天线采用上述元器件和连接方式使得天线法向增益下降，提高天线的波瓣宽度，使得圆极化天线能够在我国范围适用卫星通信。
[0038]
本实用新型实施例还提供了一种装置，所述装置包括上述实施例所述的圆极化天线。
[0039]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。