新型锥形螺旋天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种螺旋天线，特别是一种带宽相对较宽的锥形螺旋天线。
【背景技术】
[0002] 天线是无线电通信系统不可或缺的组成部分，无线电波的接收与发射都要依靠天 线。随着人们对电磁问题的深入研宄，天线的电磁辐射分析方法也日益成熟。螺旋天线在 卫星通信和卫星导航中均有广泛的应用，螺旋天线分为法向和轴向两种辐射模式，其中轴 向模螺旋天线具有宽频带、高增益和低轴比的特点。锥形螺旋天线是螺旋天线的一种变形， 除了拥有传统螺旋天线高增益宽频带的优势外，还具有抑制旁瓣的特点，螺旋天线在卫星 通信和卫星导航中都有着有广泛的应用。但传统的锥形螺旋天线的带宽仍有潜力进行进一 步的扩展。
【发明内容】
[0003] 本实用新型是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种带宽相对较宽的新 型锥形螺旋天线。
[0004] 本实用新型的技术解决方案是：一种新型锥形螺旋天线，包括接地板1，其特征在 于：在所述的接地板1上设置有锥形支撑体2,在锥形支撑体2外螺旋盘绕有螺旋辐射体3， 这个螺旋辐射体3由位于中心处的金属线4和包裹在金属线4外的外层介质5组成，并且 所述的外层介质5为PVC，在锥形支撑体2外还贴附有馈电带条6,而螺旋辐射体3的起始 端与馈电带条6相接触，所述的螺旋辐射体3的参数方程为：
[0005]
[0006] 其中75%螺旋辐射怀3的」贝囬半砼、
私为螺屁描射怀3的底面半径、A为螺旋辐射 体3的螺旋圈数、a^为螺旋辐射体3的螺旋升角、（为形成螺旋辐射体3的螺旋管环绕过 程中弧度变化值，变化范围为0 S' M 2 。
[0007] 所述的金属线4为铜线。
[0008] 所述的馈电带条6为矩形。
[0009] 所述的螺旋辐射体3的高度为H，i
[0010] 所述螺旋辐射体3的底面直径为D，螺旋辐射体3中心频率所对应的波长为JI，且 D/Jl=0. 25-0. 42。
[0011] 本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
[0012] 本种结构形式的新型锥形螺旋天线，其结构简单，设计巧妙，布局合理，它在传统 结构锥形螺旋天线的基础上做出改进，一方面在金属线外增加了由PVC材料构成的外层介 质，与没有外层介质的纯金属线螺旋天线相比，能够获得更宽的带宽；另一方面，它根据螺 旋天线的各项参数限定出螺旋天线的整体高度范围，这样通过对螺旋升角和螺旋天线顶面 半径的比例关系调整，使螺旋天线的圆极化辐射特性达到最优值。并且它的制作工艺简单， 制造成本低廉，因此可以说这种新型锥形螺旋天线具备了多种优点，特别适合于在本领域 中推广应用，其市场前景十分广阔。
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型实施例的结构示意图。
[0014] 图2为本实用新型实施例的轴向轴比和增益随频率变化曲线。
[0015] 图3为本实用新型实施例反射系数随频率变化曲线。
[0016] 图4为本实用新型实施例在XOZ平面的RHCP和LHCP圆极化场的仿真方向性图。
[0017] 图5为本实用新型实施例在YOZ平面的RHCP和LHCP圆极化场的仿真方向性图。
[0018] 图6为本实用新型实施例与传统螺旋天线的轴比带宽随频率变化曲线。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。如图1至图6所示：一种新型 锥形螺旋天线，包括接地板1，在接地板1上设置有锥形支撑体2,在这个锥形支撑体2外螺 旋盘绕有螺旋辐射体3,螺旋辐射体3由位于中心处的金属线4和包裹在金属线4外的外层 介质5组成，金属线4为铜线，这里的外层介质5选用PVC材料，在锥形支撑体2外还贴附 有馈电带条6,馈电带条6的形状为矩形，而螺旋辐射体3的起始端与馈电带条6相接触，所 述的螺旋辐射体3的参数方程为：
[0020]
[0021] 其中劝螺旋辐射体3的顶面半径、私为螺旋辐射体3的底面半径、A为螺旋辐射 体3的螺旋圈数、a。为螺旋辐射体3的螺旋升角、（为形成螺旋辐射体3的螺旋管环绕过 程中弧度变化值，变化范围为0 ￡r2旅T。
[0022] 螺旋辐射体3的高度为H，并且
[0023] 螺旋辐射体3的底面直径为D，螺旋辐射体3中心频率所对应的波长为，且D/ =0. 25_0. 42。
[0024] 以应用海事卫星通信为例，选取中心频率为1. 6GHz的本种结构形式的锥形螺旋 天线，能够得到18. 2%的轴比带宽，而无外层介质5的的同结构纯金属铜天线的轴比带宽约 13%，本实用新型的新型锥形螺旋天线的带宽超过同结构金属铜天线的带宽。
【主权项】
1. 一种新型锥形螺旋天线，包括接地板（1)，其特征在于；在所述的接地板（1)上设置 有锥形支撑体（2)，在锥形支撑体（2)外螺旋盘绕有螺旋福射体（3)，该个螺旋福射体（3)由 位于中屯、处的金属线（4)和包裹在金属线（4)外的外层介质（5)组成，并且所述的外层介质 (5)为PVC，在锥形支撑体（2)外还贴附有馈电带条（6)，而螺旋福射体（3)的起始端与馈电 带条（6)相接触，所述的螺旋福射体（3)的参数方程为：其中货％螺旋福射体（3)的顶面半径、％为螺旋福射体（3)的底面半径、A为螺旋福射 体（3)的螺旋圈数、a。为螺旋福射体（3)的螺旋升角、巧3形成螺旋福射体（3)的螺旋管 环绕过程中弧度变化值，变化范围为0 <r< 2;货。2. 根据权利要求1所述的新型锥形螺旋天线，其特征在于；所述的金属线（4)为铜线。3. 根据权利要求1所述的新型锥形螺旋天线，其特征在于：所述的馈电带条（6)为矩 形。4. 根据权利要求1所述的新型锥形螺旋天线，其特征在于：所述的螺旋福射体（3)的高 度为H，且5.根据权利要求1所述的新型锥形螺旋天线，其特征在于：所述螺旋福射体（3)的底面 直径为D，螺旋福射体（3)中屯、频率所对应的波长为A，且D/A=0. 25-0. 42。
【专利摘要】本实用新型公开一种新型锥形螺旋天线，包括接地板（1），其特征在于：在所述的接地板（1）上设置有锥形支撑体（2），在锥形支撑体（2）外螺旋盘绕有螺旋辐射体（3），这个螺旋辐射体（3）由位于中心处的金属线（4）和包裹在金属线（4）外的外层介质（5）组成，并且所述的外层介质（5）为PVC，在锥形支撑体（2）外还贴附有馈电带条（6），而螺旋辐射体（3）的起始端与馈电带条（6）相接触。这是一种带宽相对较宽的新型锥形螺旋天线。
【IPC分类】H01Q1/50, H01Q1/36
【公开号】CN204668456
【申请号】CN201520100741
【发明人】周芸, 张华 , 赵冠男
【申请人】辽宁师范大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年2月12日