一種螺旋天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種螺旋天線。
【背景技術(shù)】
[0002] 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展迅速，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、通信、測繪、授時、檢測等多種領(lǐng)域，在 日常生活和經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。衛(wèi)星導(dǎo)航天線作為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端設(shè)備的重要 組成部分，其性能的優(yōu)劣會直接影響系統(tǒng)的性能，因此對導(dǎo)航天線的研究具有重要意義。
[0003] 當(dāng)前大量商用的天線主要有兩大類，即陶瓷貼片天線與螺旋天線。前者的主要優(yōu) 點是尺寸小、造價低、易集成，主要缺點是軸比帶寬較窄，天線低仰角特性欠佳。
[0004] 螺旋天線包括W螺紋形式纏繞的一個或多個伸長的導(dǎo)電元件，W形成螺旋，如圖1 所示，該幾何螺旋結(jié)構(gòu)包括圍繞直徑為D的介質(zhì)柱體、螺旋角為P長度為L的的導(dǎo)電元件。螺 旋角被定義為與螺旋導(dǎo)體相切的線和垂直于螺旋軸的平面形成的角度。天線的特性由介質(zhì) 柱體、導(dǎo)電元件、螺旋幾何屬性等確定。螺旋天線在軸比帶寬及低仰角特性方面優(yōu)于陶瓷貼 片天線，但其主要缺點是尺寸較大、造價較高，在某些幾何尺寸較小的移動終端上難W應(yīng) 用，限制了螺旋天線的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例提供一種螺旋天線，用W解決現(xiàn)有技術(shù)中螺旋天線尺寸較大，不能 滿足天線小型化要求的問題。
[0006] 本發(fā)明實施例提供的螺旋天線包括：印刷電路PCB板，固定在所述PCB板上的至少 一個介質(zhì)圓柱，圍繞在所述介質(zhì)圓柱側(cè)表面的柔性薄介質(zhì)基板，W及固定在所述柔性薄介 質(zhì)基板上的至少一個金屬臂；
[0007] 所述至少一個金屬臂包括一個主金屬片和一個副金屬片，所述主金屬片的一端連 接所述PCB板的信號線，另一端向所述金屬臂繞所述介質(zhì)圓柱螺旋的方向彎折成不封口的 形狀;所述副金屬片的一端接地，另一端連接所述主金屬片。
[000引可選的，所述主金屬片的另一端彎折的形狀為螺旋狀。
[0009] 可選的，所述主金屬片的另一端彎折的形狀的的寬度為3~4mm。
[0010] 可選的，所述主金屬片的總長度為所述天線的諧振中屯、頻段對應(yīng)波長的1/4。
[0011] 可選的，所述天線為四臂螺旋天線，所述至少一個金屬臂為4個金屬臂。
[0012] 可選的，相鄰金屬臂之間的間距相等，且大于所述天線的波導(dǎo)波長的1/5。
[0013] 可選的，所述至少一個介質(zhì)圓柱為并排固定在所述PCB板上的第一介質(zhì)圓柱、第二 介質(zhì)圓柱和第=介質(zhì)圓柱，所述第二介質(zhì)圓柱位于所述第一介質(zhì)圓柱與所述第=介質(zhì)圓柱 之間，所述第一介質(zhì)圓柱的介電常數(shù)為70,所述第二介質(zhì)圓柱的介電常數(shù)為25,所述第=介 質(zhì)圓柱的介電常數(shù)50。
[0014] 可選的，所述第一介質(zhì)圓柱的金屬臂的繞向與天線的最大福射方向為左手關(guān)系， 所述第二介質(zhì)圓柱的金屬臂的繞向與天線的最大福射方向為左手關(guān)系，所述第=介質(zhì)圓柱 的金屬臂的繞向與天線的最大福射方向為右手關(guān)系。
[0015] 可選的，所述第一介質(zhì)圓柱與所述第二介質(zhì)圓柱之間的距離、所述第二介質(zhì)圓柱 與所述第S介質(zhì)圓柱之間的距離均大于5mm。
[0016] 本發(fā)明實施例中，螺旋天線包括至少一個金屬臂，金屬臂包括一個主金屬片和一 個副金屬片。主金屬片的一端連接PCB板的信號線，將接收到的信號通過PCB板傳送給其它 裝置進行處理，另一端向金屬臂繞介質(zhì)圓柱螺旋的方向彎折成不封口的形狀，用于接收或 發(fā)送信號。現(xiàn)有技術(shù)中，主金屬片的一段連接PCB板的信號線，另一端繞介質(zhì)圓柱螺旋向上 延伸。本發(fā)明實施例中，將直接向上延伸的金屬臂一端向下彎折，減小了金屬臂在介質(zhì)圓柱 表面向上和/或沿螺旋方向延伸的距離，從而減小了介質(zhì)圓柱的高度和直徑，相較于現(xiàn)有技 術(shù)中的螺旋天線，縮小了天線的體積，擴大了螺旋天線的應(yīng)用范圍，更適應(yīng)于目前對天線小 型化的要求。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可W根據(jù)運些附圖獲得其 他的附圖。
[0018] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中螺旋天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明實施例中螺旋天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明實施例中螺旋天線的一個金屬臂的示意圖；
[0021] 圖4為本發(fā)明實施例中四臂螺旋天線的柔性薄介質(zhì)基板展開示意圖；
[0022] 圖5為本發(fā)明實施例中另一種螺旋天線的一個金屬臂的示意圖；
[0023] 圖6為本發(fā)明實施例中組合螺旋天線的示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進 一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部份實施例，而不是全部的實施 例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的 所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0025] 本申請實施例提供了 一種螺旋天線，可W應(yīng)用于GPS(全球定位系統(tǒng)，Global Positioning System)、GLONASS(全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，Global Navigation Satellite System)、GALILE0(伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，Galileo satellite navigation system)和抓S (北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，BeiDou Navigation Satellite)等衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的各類手持機、 基站、車載、機載等終端設(shè)備應(yīng)用平臺。
[0026] 圖2示出了一個螺旋天線，如圖2所示，包括：印刷電路PCB板1，固定在PCB板1上的 至少一個介質(zhì)圓柱2,圍繞在介質(zhì)圓柱2側(cè)表面的柔性薄介質(zhì)基板3, W及固定在柔性薄介質(zhì) 基板3上的至少一個金屬臂4。其中，金屬臂4繞介質(zhì)圓柱2螺旋向上，W接收圓極化電磁波。
[0027] 所述至少一個金屬臂4包括一個主金屬片41和一個副金屬片42,如圖3所示。所述 主金屬片41的一端連接所述PCB板1的信號線，為饋電端口，用于將接收到的信號通過PCB板 I傳送到設(shè)備中進一步處理，或接收設(shè)備中傳來的信號。另一端向所述金屬臂4繞所述介質(zhì) 圓柱2螺旋的方向彎折成不封口的形狀，用于福射或接收電磁波。本發(fā)明實施例中，將直接 向上延伸的主金屬片41的一端向下彎折，減小了金屬臂4在介質(zhì)圓柱2表面向上和/或沿螺 旋方向延伸的距離，從而減小了介質(zhì)圓柱2的高度和直徑，相較于現(xiàn)有技術(shù)中的螺旋天線， 縮小了天線的體積，擴大了螺旋天線的應(yīng)用范圍，更適應(yīng)于目前對天線小型化的要求。此 夕h將主金屬臂向上的一端進行彎折，可W增加低仰角的增益，進而增加了天線能接收到信 號的衛(wèi)星個數(shù)，提高天線的可靠性。副金屬片42的一端接地，另一端連接所述主金屬片，可 提高天線的福射阻抗，有利于提高天線福射或接收電磁波的功率。
[00%]較佳地，本發(fā)明實施例中的天線為四臂螺旋天線，四臂螺旋天線的金屬臂為4個金 屬臂。如圖4所示，將柔性薄介質(zhì)基板展開，4個金屬臂形狀大小一致，間距相等，且向同一方 向傾斜，如此，將柔性薄介質(zhì)基板圍繞在介質(zhì)圓柱的側(cè)表面上時，金屬臂繞介質(zhì)圓柱向上螺 旋。4個金屬臂的螺旋角為60°左右，具體可為62°。4個金屬臂通過同軸線對4個金屬臂饋電， 使得4個金屬臂饋電端