专利名称：高性能微型平面螺旋天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感、通信、遥控遥测、自动控制、电磁兼容、电磁环境监测、侦察等领域。特别是用于上述领域的一种高性能变距变宽型或变距等宽型微型平面螺旋天线。
背景技术：
现代电磁场理论证明，天线的电长度达到λ/4，且传输阻抗完全匹配时，天线辐射效率可达到最大。电磁波频率在310MHz的波长为96.77cm，λ/4为为24.19cm；在430MHz的波长为69.77cm。λ/4为17.44cm；17.44cm、24.19cm的天线要装进几何尺寸远小于这些尺寸的传感器的发射/接收机盒内显然是不可能的。
按现有理论研制出的天线装入传感器，往往出现阻抗匹配变坏，电压驻波比增大，辐射或接收效率低下的反常现象。为什么单个性能好的天线安装在传感器内性能会恶化？为什么单独测试合格的传感器天线有时在使用环境中会难以辐射或接收信号？这涉及窄小状态空间中多因素，如电路、材料、结构、器件和导线、多径信号调制、电磁兼容等导致传输阻抗失配引起天线性能严重下降的难题。
发明内容
本设计正是为了克服上述现有技术中的难题则提供频带可分别工作在310MHz～320MHz、430MHz～450MHz，输入阻抗50Ω，电压驻波比≤1.5，全向方向图或花瓣形方向图，工作极化方式为线极化和圆极化，具有阻抗失配变换，消除阻抗失配产生的不利影响的高性能微型螺旋天线。
本设计的结构是由螺旋辐射器、低损耗介质基板、接地板、介质隔离板顺次层叠，在介质隔离板中央设有高频插座，高频插座的插脚通过接地板、低损耗介质基板的插孔与螺旋辐射器中心馈电点焊接，高频插头的插针插入高频插座旋紧，高频插头引出的导线与电子线路板焊接，使螺旋辐射器与电子线路板连为一体，接地板上的开孔可调控方向图，用介质结构盒兼作天线罩，螺旋辐射器表面加介质层作为阻抗变换的一部分，天线四周有安装孔，其技术指标如下工作频率310MHz～320MHz，430MHz～450MHz，电压驻波比≤1.5
输入阻抗50Ω方向图全向与花瓣形工作极化方式线极化和圆极化。
本设计的螺旋辐射器可以是变距变宽螺旋或变距等宽螺旋线与多种任意曲折线组成。螺旋辐射器馈电有两种方式一种是用SMA高频连接器；第二种是用导线直接与电子线路板馈电点连接；螺旋辐射器表面加一层高频绝缘介质层作为阻抗失配变换的一部分。
本设计与现有技术相比具有如下优点1.平面变距变宽螺旋和变距等宽螺旋与加上曲折线组合的辐射技术，能有效减小高速旋转引起信号调制的影响。有选择性的介质涂复使带内工作特性好，阻抗失匹变换能力强，驻波比小，带内起伏小，带外抑制能力强。
2.阻抗失配变换新原理，新方法使微小复杂结构对天线造成集合总参数和分布参数难以预测的变化造成的影响减至最小，大大改善了信号辐射和接收特性。
3.辐射/接收系统一体化综合健壮设计技术使产品性能容易升级，在许多领域，如汽车、船舶、通信、遥控遥测、自动控制、电磁兼容、电磁环境监测、侦察中有广泛的用途。
4.适配性好、体积小、重量轻、一致性好、可靠性高、成本低、寿命长。
5.方向图可调整。
6.对接地板的选择和反射板大小没有苛刻要求，在超小型和微型传感器、探头和电子设备中使用特别方便。
以下是本设计附图和图面说明
图1是本设计的主视放大图。
图2是本设计去掉结构介质板的左视放大图。
图3是本设计去掉电子线路板的右视放大图。
图4是本设计用导线馈电的主视放大图。
图5是本设计变距等宽加曲折线去掉结构介质板的左视放大图。
图6是本设计310MHz～320MHz电压驻波比测试曲线。
图7是本设计430MHz～450MHz电压驻波比测试曲线。具体实施方案本设计以下将结合附图和实施例作进一步详述实施例1.一种高性能微型平面螺旋天线，参见说明书附图1-3、5、7，其结构是由变距变宽螺旋加曲折线辐射器〔1〕、低损耗介质基板〔2〕、接地板〔3〕、介质隔离板〔4〕顺次层叠，在介质隔离板中央设有高频插座〔5〕，高频插座的插脚〔6〕通过接地板、低损耗介质基极板的插孔〔7〕与螺旋辐射器中心馈电点〔8〕焊接，高频插头〔9〕的插针〔10〕插入高频插座旋紧，高频插头引出的导线与电子线路板〔11〕焊接，使变距变宽螺旋辐射器与电子线路板连为一体，接地板上的开孔〔12〕可调控方向图，用介质结构盒〔13〕兼作天线罩，螺旋辐射器表面加介质层〔14〕作为阻抗变换的一部分，低损耗介质基板四周有4个安装孔〔15〕，变距变宽螺旋辐射器〔1〕馈电是用SMA高频连接器。
本设计的技术指标如下工作频率430MHz～438MHz电压驻波比≤1.5输入阻抗50Ω方向图花瓣形工作极化方式圆极化。
实施例2.一种高性能微型平面螺旋天线，参见说明书附图4、5、6，用于遥测汽车轮胎压力、温度，其结构是由变距等宽螺旋加曲折线辐射器〔1〕、低损耗介质基板〔2〕、接地板〔3〕、介质隔离板〔4〕顺次层叠，用介质结构盒〔13〕兼作天线罩。本设计是用导线〔16〕直接与电子线路板馈电点连接；变距等宽螺旋辐射器表面加一层高频绝缘介质层〔14〕作为阻抗失配变换的一部分。
本设计的技术指标如下工作频率314.975MHz～315.025MHz电压驻波比≤1.5输入阻抗50Ω
方向图全向极化方式线极化。
实施例3.一种高性能微型平面螺旋天线，用于通信，其结构基本与实施例2相同，只是在变距加曲折线螺旋辐射器〔1〕表面局部加一层高频绝缘介质层作为阻抗失配变换的一部分。其技术指标如下工作频率310MHz～320MHz，430MHz～450MHz，电压驻波比≤1.5输入阻抗50Ω方向图四花瓣形极化方式线极化。
权利要求1.一种高性能微型平面螺旋天线，其结构的特征是由螺旋辐射器〔1〕、低损耗介质基板〔2〕、接地板〔3〕、介质隔离板〔4〕构成，介质隔离板中央有高频插座〔5〕，高频插座的插脚〔6〕与接地板、低损耗介质基极板的插孔〔7〕、螺旋辐射器中心馈电点〔8〕连接，高频插头〔9〕的插针〔10〕在高频插座内，高频插头的导线与电子线路板〔11〕连接，变距变宽螺旋辐射器与电子线路板为一体，接地板上的开孔〔12〕调控方向图，介质结构盒〔13〕兼作天线罩，螺旋辐射器表面有介质层〔14〕为阻抗变换的一部分，低损耗介质基板四周有4个安装孔〔15〕。
2.根据权利要求1一种高性能微型平面螺旋天线，其特征在于所述的螺旋辐射器〔1〕可以是变距变宽螺旋线和变距等宽螺旋线，与曲折线组成。
3.根据权利要求1一种高性能微型平面螺旋天线，其特征在于所述的螺旋辐射器馈电有两种方式一种是用SMA高频连接器；第二种是用导线〔16〕直接与电子线路板馈电点直接连接。
专利摘要本设计涉及传感、通信、遥控遥测、自动控制、电磁兼容、电磁环境监测、侦察等领域使用的一种高性能微型平面螺旋天线。由变距、变宽或变距等宽螺旋加曲折线辐射器、低损耗介质板、接地板、隔离板、高频插座等部件构成。本设计的工作频率分别为310MHz～320MHz，430MHz～450MHz，电压驻波比≤1.5，输入阻抗为50Ω，方向图为全向与花瓣形，工作极化方式为线极化和圆极化。阻抗失配变换可消除阻抗失匹产生的不利影响。本设计性能好，驻波比小，带外抑制能力强。适配性好、可靠性高、寿命长。体积小、重量轻、一致性好、成本低。有接地型和无接地板型。接地型对接地板大小没有严格要求，使用特别方便。
文档编号H01Q1/38GK2760783SQ20042006017
公开日2006年2月22日 申请日期2004年7月9日 优先权日2004年7月9日
发明者王德全 申请人:王德全