一种高精度单频天线的制作方法

本实用新型涉及通信领域，具体来说，涉及一种高精度单频天线。

背景技术：

2018年8月25日7时52分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级)以“一箭双星”方式成功发射第三十五、三十六颗北斗导航卫星，两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，也是我国北斗三号全球系统第11、12颗组网卫星。

北京时间9月19日晚22时07分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级)，以“一箭双星”方式成功发射第37、38颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是中国北斗三号全球系统第13、14颗组网卫星。在这两颗北斗导航卫星上，还首次装载了国际搜救组织标准设备，将为全球用户提供遇险报警及定位服务。

目前，现有的高精度天线大多是采用微带天线形式，天线的体积比较大，波瓣宽度比较窄，天线采用复合介质板形式，成本较高。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种高精度单频天线，采用四臂螺旋的FPC天线，很大程度上节约了天线体积和成本，而且天线波瓣宽度更宽，收星质量更高，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种高精度单频天线，包括天线介质体、螺旋辐射体、PCB基板和馈电点，其中，所述PCB(印制电路板)基板的顶端安装有所述天线介质体，所述天线介质体的圆周外侧包覆有所述螺旋辐射体，并且，所述螺旋辐射体由四组螺旋臂两两相互耦合构成，所述PCB基板的圆周外侧十字交叉开设有四组与所述螺旋臂底端相连接的所述馈电点。

进一步的，每组螺旋臂的起始高度和末端高度分别均相同，两两螺旋臂之间的间距相等。

进一步的，每组螺旋臂激励的幅度相等，并且，所述激励的相位依次为0°、90°、180°、270°。

进一步的，所述天线介质体为FPC(柔性电路板)材质的圆柱体结构，并且，四组所述螺旋臂分别均缠绕在所述圆柱体表面。

进一步的，所述螺旋臂的臂长均为四分之一波长，并且，四组所述螺旋臂的末端均为开路。

本实用新型的有益效果为：

(1)、与现有的高精度天线大多是采用微带天线形式，天线的体积比较大，波瓣宽度比较窄，天线采用复合介质板形式，成本较高。本方案采用四组螺旋臂两两相互耦合构成的天线，很大程度上节约了天线体积和成本，而且天线波瓣宽度更宽，收星质量更高；

(2)、相对于微带天线，对低仰角卫星信号的接收更加灵敏，可以满足无人机、手持式、可穿戴式等高精度导航、定位终端模块的应用需求，以及不同环境下的多姿态灵活信号接收。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种高精度单频天线的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种高精度单频天线的PCB基板的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种高精度单频天线的螺旋臂的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种高精度单频天线的辐射方向图示意图。

图中：

1、天线介质体；2、螺旋辐射体；201、螺旋臂；3、PCB基板；4、馈电点。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本实用新型的实施例，提供了一种高精度单频天线。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1-3所示，根据本实用新型实施例的高精度单频天线，包括天线介质体1、螺旋辐射体2、PCB基板3和馈电点4，其中，所述PCB基板3的顶端安装有所述天线介质体1，所述天线介质体1的圆周外侧包覆有所述螺旋辐射体2，并且，所述螺旋辐射体2由四组螺旋臂201两两相互耦合构成，实现了天线的高效率辐射，相比普通的微带天线，很大程度上降低了天线尺寸，所述PCB基板3的圆周外侧十字交叉开设有四组与所述螺旋臂201底端相连接的所述馈电点4。

借助于上述技术方案，采用四组螺旋臂201两两相互耦合构成的天线，很大程度上节约了天线体积和成本，而且天线波瓣宽度更宽，收星质量更高；相对于微带天线，对低仰角卫星信号的接收更加灵敏，可以满足无人机、手持式、可穿戴式等高精度导航、定位终端模块的应用需求，以及不同环境下的多姿态灵活信号接收。

在一个实施例中，对于上述螺旋臂201来说，每组螺旋臂201的起始高度和末端高度分别均相同，两两螺旋臂201之间的间距相等。

在一个实施例中，对于上述螺旋臂201来说，每组螺旋臂201激励的幅度相等，并且，所述激励的相位依次为0°、90°、180°、270°，天线底端的四个馈电点4在PCB基板3底部直接馈电。

在一个实施例中，对于上述天线介质体1来说，所述天线介质体1为FPC材质的圆柱体结构，并且，四组所述螺旋臂201分别均缠绕在所述圆柱体表面。

在一个实施例中，对于上述螺旋臂201来说，所述螺旋臂201的臂长均为四分之一波长，并且，四组所述螺旋臂201的末端均为开路。

在实际仿真中，天线介质体1的外径为20mm，高度为40mm，厚度为0.08mm；螺旋臂201的高度为40mm，斜率为60°，螺旋臂201的底部臂厚为4.2mm，螺旋臂201的上部臂厚为1.5mm，螺旋臂201为顶点增益在5.0dB以上，且正负45°低仰角增益也均在3dB以上(增益辐射方向图为图4)，完全满足高精度天线性能指标。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，与现有的高精度天线大多是采用微带天线形式，天线的体积比较大，波瓣宽度比较窄，天线采用复合介质板形式，成本较高。本方案采用四组螺旋臂201两两相互耦合构成的天线，很大程度上节约了天线体积和成本，而且天线波瓣宽度更宽，收星质量更高；

另一方面，相对于微带天线，对低仰角卫星信号的接收更加灵敏，可以满足无人机、手持式、可穿戴式等高精度导航、定位终端模块的应用需求，以及不同环境下的多姿态灵活信号接收。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。