一种螺旋天线的制作方法

本发明涉及一种螺旋天线，属于天线技术领域。

背景技术：

随着卫星通信、导航、遥测等技术的发展，圆极化天线的应用越来越广泛。在雷达中使用圆极化天线可以抗云、雨的干扰；在电子对抗中，使用圆极化天线可以干扰和侦察敌方的各种线极化和椭圆极化方式的无线电波；在剧烈摆动或滚动的飞行器上装置圆极化天线，可以在任何状态下都能收到信息；在天文、航天通信以及遥测、遥感设备中采用圆极化天线，不但可以减小信号损失，还能消除由电离层法拉第旋转效应引起的极化畸变的影响；在电视广播中采用圆极化天线，可以克服重影等等。圆极化天线已经广泛应用到通信、雷达、电子对抗、遥测遥感等方面。

轴向模螺旋天线由于具有工作频带宽、方向性强以及圆极化带宽等特点，而具有较大的研究价值。研究表明，采用变升角的方法可以改善天线的圆极化辐射特性和增益特性。所谓的变升角是指，螺旋升角随螺旋线的上升而不断变化。但不断变化的升角对天线加工水平提出了较高的要求，且加工后的螺旋天线的精度不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种降低了工艺复杂度、提高制造精度的的螺旋天线。

一种螺旋天线，由辐射体、金属反射板和高频插座构成，所述的辐射体包括 螺旋线段和阻抗调节段，所述的螺旋线段由三段1/2圈的螺旋线构成，依次为第一、第二和第三螺旋线，第一螺旋线的一端与阻抗调节段光滑过渡连接，另一端与第二螺旋线的一端光滑过渡连接，第二螺旋线的另一端和第三螺旋线的一端光滑过渡连接，每段螺旋线均为等螺距，三段螺旋线的螺距存在如下关系：S₃-S₂＝S₂-S₁＝Δd，其中S₁、S₂和S₃分别为第一、第二和第三螺旋线的螺距，Δd为螺距公差，Δd取(2.5±0.2)mm。

Δd大小对圆极化性能影响很大，取值太大或太小都会使得天线轴比恶化，从而影响天线轴比带宽。Δd在(2.5±0.2)mm内，天线圆极化辐射特性达到最佳。

所述的三段螺旋线的螺旋半径r₁、r₂和r₃相同，螺旋线的直径相同。

所述的辐射体采用铍青铜材料制成，具有结构强度高，成型后不易变形的优点。

所述的第一螺旋线底部连接阻抗调节段，为“┌”型结构，由水平段和垂直段构成，第一螺旋线与水平段光滑过渡连接，垂直段中心加工螺纹孔。高频插座的内导体带有螺纹，穿过金属反射板的通孔与阻抗调节段的螺纹孔安装在一起，从而实现馈电。高频插座的法兰盘通过螺钉固定在金属反射板上。

阻抗调节段、金属反射板和高频插座的具体设计为本领域公知技术，在此就不一一赘述。

本发明在不增加螺旋圈数的情况下，通过设计螺旋线结构，实现天线高增益、宽带圆极化辐射特性，与现有技术相比的有益效果有：

(1)本发明的螺旋线段由三段二分之一圈螺旋线构成，每段螺旋线均为等螺距线结构，相对于升角螺旋天线而言，降低了螺旋线段工艺复杂度和加工精度，提高了制造精度，保证了天线特性稳定性；

(2)本发明通过三段二分之一圈螺旋线实现较宽的工作带宽及轴比带宽，具 有低剖面特点，每段螺旋线为等螺距，通过设计最优的螺距公差，使天线圆极化辐射特性达到最佳。

说明书附图

图1为本发明螺旋天线结构示意图；

图2为本发明辐射体结构示意图；

图3为本发明实施例天线驻波曲线图；

图4为本发明实施例天线轴比曲线图。

具体实施方式

本发明如图1、2所示，由第一螺旋段1、第二螺旋线2、第三螺旋线3、阻抗调节段4、金属反射波5和高频插座6构成。第一螺旋线1、第二螺旋线2、第三螺旋线3、阻抗调节段4构成天线的辐射体。第一螺旋线1、第二螺旋线2、第三螺旋线3均为1/2圈的等螺距螺旋线。螺旋线具有相同的螺旋半径，但各自的螺距不同。阻抗调节段4和高频插座6螺接在一起，完成天线馈电。

以下结合附图和具体实例对本发明进行详细说明。

1、如图1、2所示，第一螺旋线1、第二螺旋线2和第三螺旋线3按右旋形式绕制，保证了天线右旋圆极化辐射。第一螺旋线1为1/2圈等螺距螺旋线，螺旋半径r₁为15mm，螺距S₁为8.8mm。第二螺旋线2为1/2圈等螺距旋线，螺旋半径r₂为15mm，螺距S₂为11.3mm。第三螺旋线3为1/2圈等螺距旋线，螺旋半径r₃为15mm，螺距S₃为13.8mm。螺距公差Δd为2.5mm，辐射体直径为3mm。

2、如图1、2所示，阻抗调节段4主要完成天线馈电及阻抗匹配功能。阻抗调节段为“┌”型，垂直段42的长度为8mm，水平段41的长度为30mm。垂直段42底部沿中心线开有深度为6mm的M1.6螺纹孔。

3、如图1所示，金属反射板5的直径为60mm，厚度为5mm。馈电处开有Ф6mm 的通孔；

4、如图1所示，高频插座6为SMA型，内导体为螺纹型，高度为5mm、直径为1.6mm。内导体和天线辐射体螺接在一起。

本实例螺旋天线的天线驻波曲线图、天线轴比曲线图如图3、4所示，本实例螺旋天线在2.5GHz～6GHz频段内驻波比小于2,在3GHz～5.5GHz频段内轴比小于6。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。