专利名称：一种螺旋天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种螺旋天线，可作为耐高振动、高强度的射频天线。
背景技术：
现在的高振动、高强度的无线通讯系统中，要求射频天线能够适应高振动、高强度的工作环境，并且能保证可靠的通讯能力，这就对射频天线的抗振性提出了更高的要求。目前国内外应用在高振动、高强度环境的天线方案有以下几种 (I)环形天线该天线是一种结构简单，价格便宜，形式多样(如矩形、正方形、三角形、圆形及椭圆形等等)的天线。这种天线的不足之处是周长比波长小得多的小环天线的辐射电阻比它的损耗电阻小，造成小环天线的辐射效率很低，也使得小环天线的增益低，不适合做较远距离通讯系统的天线。(2)螺旋天线该天线是用金属线(或管)绕制成螺旋形结构的行波天线，因而螺旋天线具有多方面的宽频带、体积小、重量轻、圆极化特性好等优点。其不足处是1、在空气介质中，螺旋天线在高振动、高强度环境中工作时会发生形变即螺距会发生改变，从而影响天线增益，导致系统可靠性降低；2、在固体材料介质中，其重量会增加，且固体材料介质会改变螺旋天线的分布参数而影响天线阻抗匹配。(3)单极天线该天线是很有实际意义的天线，它是对称振子的一半，其振子上的电流和电荷分布与相应对称振子上臂相同。但输入阻抗是相应对称振子的一半，方向系数是相应对称振子的两倍，增益略低。但是，天线几何长度很长，在高振动环境中天线会随机振动，影响信号传输。当缩短天线长度时，会造成a、辐射电阻小于损耗电阻，使天线的效率很低，一般只有百分之几；b、天线输入电阻小，电抗大，天线的Q值很高，工作频带很窄。现在应用最广泛的的四分之一波长单极天线。(4)片状天线该天线是采用片状金属作为天线辐射体，属于电小天线，其增益低，不适合做较远距离通讯系统的天线。
发明内容
本发明提出一种改进的螺旋天线，来提高螺旋天线的抗振性，使其适应高振动、高强度的工作环境。本发明所提出的螺旋天线，包括一天线本体和一天线固定架，所述天线固定架上分布有穿孔，所述螺旋天线穿过所述穿孔，其中每一圈螺旋天线至少穿过天线固定架两次；所述天线固定架为非金属材料。在上述螺旋天线中，所述天线固定架呈片状，其截面为“一”型。在上述螺旋天线中，所述天线固定架呈片状，其截面呈一钝角。在上述螺旋天线中，所述天线固定架由多个片组成，所述多个片连接到一共同的中心。在上述螺旋天线中，所述天线固定架的截面呈“ Y”型。
在上述螺旋天线中，所述天线固定架的截面呈十字型。本发明利用天线固定架来固定螺旋天线的螺距，使螺距在天线振动时不发生改变，并为螺旋天线的固定提供定位固定点，使其满足高振动、高强度的工作环境，提高了无线通讯系统的稳定性、可靠性。
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明，其中图1A、1B示出本发明第一实施例的螺旋天线结构。图2A、2B示出本发明第二实施例的螺旋天线结构。图3A、3B示出本发明第三实施例的螺旋天线结构。
具体实施例方式螺旋天线的几何特性可以用螺旋直径D、螺距S、圈数η、螺旋导线直径d等结构参数描述。在高振动、高强度的环境中，螺旋天线最容易受到影响的参数是螺距S。 为了让天线适应现在的高振动、高强度环境，本发明是在现有螺旋天线技术基础上，给螺旋天线增加天线固定架来让加强螺旋天线的抗振性。下面描述根据这一构思的各个实施例。第一实施例图1A、1B示出本发明第一实施例的螺旋天线结构。参照图1A、1B所示，螺旋天线10包括天线本体11和天线固定架12。天线本体11的主要作用是发射或接收无线电信号。如本领域普通技术所知，螺旋天线的几何特性可以用螺旋直径D、螺距S、圈数η、螺旋导线直径d等结构参数描述。在本实施例中，螺旋天线的螺旋导线直径d满足0. 8mm ^ d ^ 5mm ;螺旋天线的螺距S满足S彡d+lmm。在此，并不对其他参数进行限定，使用者可依据螺旋天线的实际需要设计合适的参数。天线固定架12的主要作用是固定天线，使其在高振动、高强度环境中能可靠的工作，以及给天线封装时提供定位固定点。如图IA所示，天线固定架12为片状，其上分布有两排定位孔120。天线固定架12的外形尺寸及开孔尺寸是由螺旋天线的螺旋直径D、螺距S、圈数η、螺旋导线直径d来确定。天线本体11与天线固定架12的连接方式是螺旋，也就是说，天线本体11是按照天线螺距旋进天线固定架12中。这样，每一圈天线将穿过天线固定架12两次。以图IA来说，从b点逆时针到a点的为360°的一圈内，共穿过天线固定架12两次。可以理解，片状的天线固定架12可以使其固定住天线本体11在一直径上的两端，因此天线本体的螺距S将难以再发生变化，从而适应高振动和高强度环境。作为本实施例的变化例，天线固定架12可以具有一角度，例如钝角。另外，天线本体11通常使用金属材料。而天线固定架材料必需采用非金属材料，例如塑料。
在此实施例描述了，天线固定架12大致上为片状，每一圈天线将穿过天线固定架12两次。在下面要描述的实施例中，天线固定架12可具有更复杂的形状，每一圈天线将穿过天线固定架12超过两次。第二实施例图2A、2B示出本发明第二实施例的螺旋天线结构。参照图2A、图2B螺旋天线20包括天线本体21和天线固定架22。本实施例与第一实施例的主要区别在于天线固定架22的形状。在第一实施例中，天线固定架22的截面大致为“一”型，而本实施例的截面为“Y”型。这样，每一圈天线将穿过天线固定架22三次。比较而言，本实施例对天线本体21将起到更好的固定作用。第三实施例
图3A、3B示出本发明第三实施例的螺旋天线结构。参照图3A、图3B螺旋天线30包括天线本体31和天线固定架32。本实施例与第一实施例的主要区别在于天线固定架32的形状。在第一实施例中，天线固定架32的截面大致为“一”型，而本实施例的截面为十字型。这样，每一圈天线将穿过天线固定架32四次。比起前述的两个实施例而言，本实施例对天线本体31将起到更好的固定作用。以上述第二和第三实施例来说，天线固定架可视为由多个片组成。多个片连接到同一中心。例如“Y”型的中心或“十”字型的中心。为对称需要,这一中心可同时位于天线本体的中心。通常，四个片组成的天线固定架已可达到期望的稳定性。但可以理解，本发明不限制使用更多的片组成天线固定架。在此可以理解的是，组成方式可为一体形成或者以其他零件组装而成。本发明通过为螺旋天线增加固定片的方式，使得螺旋天线的螺距确定不变，不会因高振动而发生改变；并且，天线固定架与天线点接触对螺旋天线的分布参数影响最小；此外，天线固定架为螺旋天线的封装提供定位固定点，使天线的固定更方便更稳定。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种螺旋天线，包括一天线本体，其特征在于，所述螺旋天线还包括一天线固定架，所述天线固定架上分布有穿孔，所述螺旋天线穿过所述穿孔，其中每一圈螺旋天线至少穿过天线固定架两次；所述天线固定架为非金属材料。
2.如权利要求I所述的螺旋天线，其特征在于，所述天线固定架呈片状，其截面为“一”型。
3.如权利要求I所述的螺旋天线，其特征在于，所述天线固定架呈片状，其截面呈一钝角。
4.如权利要求I所述的螺旋天线，其特征在于，所述天线固定架由多个片组成，所述多个片连接到一共同的中心。
5.如权利要求4所述的螺旋天线，其特征在于，所述天线固定架的截面呈“Y”型。
6.如权利要求4所述的螺旋天线，其特征在于，所述天线固定架的截面呈十字型。
全文摘要
本发明涉及一种螺旋天线，包括一天线本体和一天线固定架，所述天线固定架上分布有穿孔，所述螺旋天线穿过所述穿孔，其中每一圈螺旋天线至少穿过天线固定架两次。天线固定架使用非金属材料。通过天线固定架来固定螺旋天线的螺距，使螺距在天线振动时不发生改变，并为螺旋天线的固定提供定位固定点，使其满足高振动、高强度的工作环境，提高了无线通讯系统的稳定性、可靠性。
文档编号H01Q7/00GK102769168SQ20111011347
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者徐长武, 李威 申请人:上海保隆汽车科技股份有限公司