一种新型四臂螺旋天线的制作方法

本实用新型涉及一种新型四臂螺旋天线，特别涉及一种应用于导航定位、基站授时、测绘、检测等领域的天线。

背景技术：

在移动卫星通信系统中，目前四大导航系统应用较多的频段是GPSL1(1575.42MHz)、GLONASSL1(1602.5625MHz)、BDB1(1561.098MHz)以及GalileoL1(1575.42MHz)作为接收天线，使用的是右旋圆极化天线。目前大多数天线带宽比较窄，多数是单频工作在1575.42MHz，为了展宽带宽同时满足上述频段，人们使用了四臂螺旋天线，它具有圆极化和宽波束的特点，但是传统的四臂螺旋天线的馈电系统对螺旋天线本身的辐射方向图有一定的影响，在制作和组装方面都比较繁琐，由于是金属构造，螺旋的上下两端需要弯折成水平部分，工艺复杂，加工难度大，结构稳定性不高，当天线高度较高时，在某些需要低剖面的场合下不足以满足应用而且整个天线与系统主板连接方面也需要依靠焊接多个点或者面的方式来固定天线。在某些系统中，如工作频率为1550-1615MHz时，要求天线低剖面，小尺寸，同时对于低仰角增益有较高要求(水平面以上增益最差值需要大于-3dBi)，水平面以上每隔10度水平切面的增益最大值与最小值相差要小于1.5dB，且顶点增益大于4dBi，半功率波瓣宽度需大于120度，交叉极化比要大于12dB，前后比大于12dB，此时，传统的四臂螺旋天线就难以满足所有的指标。

技术实现要素：

针对背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种新型四臂螺旋天线。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型四臂螺旋天线，包括功率分配移项馈电网络线路板、四臂螺旋线路板以及馈电PIN针，所述四臂螺旋线路板与所述功率分配移项馈点网络线路板焊接，所述馈电PIN针与所述功率分配移项馈点网络线路板焊接。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述功率分配移项馈电网络线路板包括一个将输入功率一分四，同时使相邻两个端口相位分别相差90°的功分器。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述功率分配移项馈电网络线路板背面粘贴有双面导电背胶贴膜。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的天线使用的是顶端开路的1/4波长的四臂螺旋天线结构，通过引入了四个接地点来增加天线的带宽，优化了天线的驻波，可以使1550-1615MHz频带内的驻波小于1.5，并且通过优化的功分器和调整四臂的长度，间距，每个臂的宽度，在保证顶点增益的情况下，使得天线具有宽波束更高的低仰角增益，更好的前后比和交叉极化比，同时由于使用的是纯PCB结构，组装起来更简单，天线尺寸更小，工艺简单且利于生产。

附图说明

图1为本实用新型功率分配移项馈电网络线路板结构示意图；

图2为本实用新型四臂螺旋线路板与馈电PIN针结构示意图；

图3为本实用新型双面导电背胶贴膜结构示意图；

图4为本实用新型功率分配移项馈电网络线路板电路示意图；

图5为本实用新型四臂螺旋线路板正、反面电路示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1与图2，本实用新型提供一种新型四臂螺旋天线，包括功率分配移项馈电网络线路板、四臂螺旋线路板以及馈电PIN针，所述四臂螺旋线路板与所述功率分配移项馈点网络线路板焊接，所述馈电PIN针与所述功率分配移项馈点网络线路板焊接。

本实用新型的四臂螺旋线路板2与功率分配移项馈电网络线路板1通过焊接的方式连接，如图4中接地的焊盘11、12、13与14分别与图5所示的第一条天线臂21、第二条天线臂22、第三条天线臂23与第四条天线臂24的接地点26、27、28以及29对应焊接，图4中的功率分配移项馈电网络线路板1上设置有3个100欧姆的隔离电阻101、102与103，其目的是起到平衡两个输出端口，增加隔离度的作用。

如图4与图5所示，在具体实施过程中，所述功率分配移项馈电网络线路板包括一个将输入功率一分四，同时使相邻两个端口相位分别相差90°的威尔金森功分器，一分四功分器的第一个输出端口15与四臂螺旋线路板2的第一条天线臂21上的馈电点211焊接在一起；一分四功分器的第二个输出端口16与四臂螺旋线路板2的第二条天线臂22上的馈电点221焊接在一起；一分四功分器的第三个输出端口17与四臂螺旋线路板2的第三条天线臂23上的馈电点231焊接在一起；一分四功分器的第四个输出端口18与四臂螺旋线路板2的第四条天线臂24上的馈电点241焊接在一起。

图5是四臂螺旋线路板2的展开示意图，该四臂螺旋线路板2是一块厚度为0.25mm的柔性PCB板制成，主要功能是四臂螺旋线路板2的4个臂以及馈电点和接地点，在制作中需要将其卷成内径为24mm，高度为28mm的一个圆筒，201对应的是四臂螺旋线路板2左侧边缘的4个焊盘，202对应的是四臂螺旋线路板2右侧边缘的4个焊盘，在将四臂螺旋线路板2卷成圆筒之后，需要将201和202上面的焊盘一一对应焊接起来，起到固定作用。

四臂螺旋线路板2的第一条天线臂21是馈电PIN针3上输入功率的1/4，相位为0度；第二条天线臂22其上所得的功率与第一条天线臂21相同，是馈电PIN针3上输入功率的1/4，相位相比第一条天线臂21滞后90度，为-90度；第三条天线臂23其上所得的功率与第二条天线臂22相同，是馈电PIN针3上输入功率的1/4，相位相比第二条天线臂22滞后90度，为-180度；第四条天线臂24其上所得的功率与第三条天线臂23相同，是馈电PIN针3上输入功率的1/4，相位相比第三条天线臂23滞后90度，为-270度。

如图3所示，在具体实施过程中，所述功率分配移项馈电网络线路板背面粘贴有双面导电背胶贴膜，其目的是用于功率分配移项馈电网络线路板与主板(未图示)之间通电连接。

基于上述本实用新型具有的优点在于：本实用新型的天线使用的是顶端开路的1/4波长的四臂螺旋天线结构，通过引入了四个接地点来增加天线的带宽，优化了天线的驻波，可以使1550-1615MHz频带内的驻波小于1.5，并且通过优化的功分器和调整四臂的长度，间距，每个臂的宽度，在保证顶点增益的情况下，使得天线具有宽波束更高的低仰角增益，更好的前后比和交叉极化比，同时由于使用的是纯PCB结构，组装起来更简单，天线尺寸更小，工艺简单且利于生产。

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。