导航四臂螺旋天线转发器

    四臂螺旋天线的馈电网络，针对卫星导航系统的高定位精度的问题，提高终端天线的增益，以便在弱信号环境下仍然能够准确接收卫星信号，提出款基于人工表面等离激元结构的四臂螺旋天线馈电网络，利用人工表面等离激元结构可以将能量束缚在结构表面上，从而降低传输损耗，且易于与印刷式四臂螺旋天线的易共形优势结合，实现更好的小型化效果，***通过仿真进行结果对比。基于四臂螺旋天线的理论研究以及结构解析，设计了一款应用于北斗卫星导航系统的多层低剖面四臂螺旋天线，其工作频率为北斗3号B1频段()，双层低剖面四臂螺旋天线尺寸为螺旋直径20mm，天线高度20mm。为了卫星导航系统高集成的要求，对天线进一步优化设计，将双层套筒结构改成三层套筒结构，***设计的三层低剖面四臂螺旋天线的螺旋直径20mm，剖面高度11mm。 四臂螺旋天线的设计可以实现较高的天线效率和较低的波束宽度。导航四臂螺旋天线转发器

基于LTCC的宽频带馈电网络，提供幅度相同、相位顺次相差90°的馈电，用以给四臂螺旋天线馈电。馈电网络的设计主要结合了两个3dB定向耦合器和一个 Marchand 巴伦结构，分别负责90°和180°相移。采用 ITCC 工艺不但有效的实现了馈电网络的小型化，带宽、精度、可靠性等都有所提高。***优化后的馈电网络可工作在1.34GHz-1.73GHz的宽频带范围内，且具有四臂螺旋天线所需的良好的幅度和相位响应平衡度。

关 键 词:四臂螺旋天线，宽带化，LTCC，馈电网络 波束宽度四臂螺旋天线校准四臂螺旋天线可以在复杂的信道环境下实现可靠的通信连接。

一种螺旋天线,其特征在于,包括:螺旋部、天线杆连接件、天线杆轴、骨架以及天线杆外套;所述螺旋部包括一个或多个宽螺距部分,所述宽螺距部分的圈间间距大于所述螺旋部的其他部分的圈间间距:所述螺旋部盘绕在骨架上,并且通过所述天线杆连接件与所述天线杆轴连接,所述天线杆外套将所述螺旋部、所述天线杆连接件、所述天线杆轴以及所述骨架包围在其中。宽螺距部分能够设置在所述螺旋部的各个位置上。螺旋部的长度为68mm-95mm.宽螺距部分的数目在 1-3 之间,所述宽螺距部分的圈间间距 S2 为 2mm-10mm,所述宽螺距部分的圈数在 1-5 之间。

    为了确定在螺旋天线的操作频带内的性能，针对天线的S参数进行了测量。为了确定天线的频率特性，执行了***的电磁仿真分析。其结果表明螺旋天线在频率范围内中心频率从，宽带范围从。具体地，螺旋天线的增益、反射系数和阻抗等特性证明了基于SLM成形的螺旋天线的表现不仅在操作频带内有效，而且具有优异的转向能力。该高增益天线具有良好的多方向性能，对于卫星通信和雷达系统的应用有很高的潜力。此外，天线的设计和制造过程证明了SLM成形技术的潜力，可以用于制造高度复杂的天线构件。与传统的加工制造技术相比，基于SLM成形的螺旋天线显示出更多的优势。采用先进的3D几何设计技术，可以轻松地生成极具复杂性的结构，从而为螺旋天线的制造和优化设计提供了更好的资源。同时，该天线在操作频率范围内具有***的频率范围，高增益、多向性能，并且使用7075铝合金制造，其制程稳定，具有很多性能优势。在未来的发展中，基于SLM成形的制造技术将不断地得到增强和完善。尽管该技术在天线制造方面存在许多挑战，但基于SLM成形成本低:适应范围广、制造周期短的优势为天线制造带来了无限的发展前景。随着这种技术在其他领域的应用得到***认可。 四臂螺旋天线由四个螺旋形臂组成，形成了一个紧凑的结构。

制作介质加载四臂螺旋天线,首先要在陶瓷基体上镀适当厚度铜膜,然后通过激光刻蚀形成螺旋臂***安装馈电结构,为保证天线性能,应设法提高加工精度.对于铜膜的形成,传统印刷工艺不易在陶瓷表面形成金属层,而电镀不够环保,所以采用磁控溅射镀膜是较好的选择,为了使膜层均匀,要适当控制溅射速率并使基体匀速旋转.激光刻蚀工艺中,激光强了会损伤陶瓷基体,激光弱了会使金属在陶瓷表面残留皆影响天线性能,调整适当的激光强度比较困难,另外,采用激光直接刻蚀,加工速度慢,时间长,不利于生产,为解决上述问题,笔者采用抗蚀油墨,将其覆盖在铜膜上,先用激光刻蚀油墨,然后通过腐蚀工艺形成螺旋结构,这样,就能够解决刻蚀速度慢,基体损伤和金属残留三大问题.馈电结构是一段2/4同轴电缆,并具有天线阻抗匹配功能.天线馈电点阻抗约为2Q,为实现50Q阻抗,该同轴电缆特性阻抗选为10Q.翊腾电子的四臂螺旋天线具有优异的天线辐射效果和辐射图案。导航四臂螺旋天线转发器

翊腾电子的四臂螺旋天线适用于射频识别和无线传感器网络。导航四臂螺旋天线转发器

天线的辐射方向图表征天线辐射特性空间角度的关系。在实际工程中常常采用包括比较大辐射方向两个相互垂直的剖面(E面和日面)表示天线的立体方向图。其中，E面即电场强度矢量所在并包含比较大辐射方向的平面;H面即磁场强度矢量所在并包含比较大辐射方向的平面。绘制方向图可以采用极坐标也可以采用直角坐标。极坐标方向图形象、直观，但对方向性很强的天线难于确表示。直角坐标方向图不如坐标方向图直观，但可以精确地表示强方向性天线的方向图。导航四臂螺旋天线转发器