小型化移动卫星通信手持终端天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于天线技术领域，涉及一种小型化移动卫星通信手持终端天线，可用于移动卫星通信系统。
【背景技术】
[0002]天线是发射和接收电磁波的一个重要无线电设备。随着移动卫星通信技术的快速发展，市场对于高性能天线产品的需求也越来越高，尤其对体积小、携带方便、高灵敏度和高稳定性的手持终端设备的需求更加迫切。
[0003]在移动卫星通信地球站和卫星导航设备中，要求天线具有宽波束、圆极化特性，以便在运动中保持卫星在天线波束的覆盖范围内。同时，天线必须有宽频带或双频工作特性，以便收、发共用一付天线。四臂螺旋天线具有优良的圆极化特性和宽波束特性，因此被广泛用于移动卫星通信。普通的四臂螺旋天线是谐振天线，带宽较窄，难以满足移动卫星通信天线宽频带或双频段工作的要求，所以需要研究宽频或双频四臂螺旋天线。目前四臂螺旋天线主要分为两种，一种是直接采用金属导线绕制成螺旋形状，另一种是印制的四臂螺旋天线。中国专利授权号CN 204167476U公开了一种移动卫星手持终端天线，属于印制的四壁螺旋天线，其结构如图1所示，包括四臂螺旋天线、圆极化网络部件和天线外壳，其将四臂螺旋印制在柔性介质基板上，介质基板围合成圆筒状，固定在圆极化网络部件上，介质基板外部设有天线外壳。该天线高度为90_，但其直径达到了 15_，对于厚度有限的手持终端设备来说，直径仍然比较粗；再者，这种四臂螺旋在制作和装配方面均较繁琐，其柔性介质基板不易围合成规整的圆柱，产品稳固性较差。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提出了一种小型化移动卫星通信手持终端天线，用于解决现有移动卫星通信手持终端天线结构尺寸大、工作带宽窄的问题，可用于移动卫星双频收发通信。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为:
[0006]一种小型化移动卫星通信手持终端天线，包括介质基板、辐射体和圆极化馈电部件，所述辐射体采用四臂螺旋结构，圆极化馈电部件与辐射体相连；介质基板采用下端开口上端闭合的空心圆柱结构I ;辐射体由四组螺旋臂2组成，每组螺旋臂2包括底部相连的长螺旋臂5和短螺旋臂6，该四组螺旋臂2等间距排列，镭雕在空心圆柱结构I的外表面，且长螺旋臂5向上延伸至空心圆柱结构I的顶端；在空心圆柱结构I的下端内部安装有圆极化馈电部件3，该圆极化馈电部件3的输出端和输入端分别与四组螺旋臂2和电缆4相连。
[0007]上述小型化移动卫星通信手持终端天线，四组螺旋臂2的结构规格相同，且四条长螺旋臂5和四条短螺旋臂6依次间隔平行排列，镭雕在空心圆柱结构I的外表面。
[0008]上述小型化移动卫星通信手持终端天线，长螺旋臂5在空心圆柱结构I顶端上的延伸部分与其在空心圆柱体外表面上的部分绕向相同。
[0009]上述小型化移动卫星通信手持终端天线，空心圆柱结构I的底部内侧壁上设置有突起结构，用于安装圆极化馈电部件3，在其底部侧壁上每组螺旋臂的连接位置，设置有四个金属化通孔12，构成四个馈电点。
[0010]上述小型化移动卫星通信手持终端天线，圆极化馈电部件3集成有圆极化形成网络和阻抗匹配电路，该圆极化馈电部件3设置有四个输出端7，8，9和10，分别与四个金属化过孔12相连接。
[0011]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点:
[0012]1、本实用新型由于介质基板采用上端闭合下端开口的空心圆柱结构，四组螺旋臂等间距排列镭雕在该空心圆柱结构的外表面，且每组螺旋臂中的长螺旋臂延伸至空心圆柱结构顶端，无需加设外壳，在保证天线性能的前提下减少了天线的直径和高度，与现有移动卫星通信手持终端天线相比，有效地减小了结构尺寸。
[0013]2、本实用新型由于辐射体采用四组螺旋臂，且每组螺旋臂包括底部相连的长螺旋臂和短螺旋臂，通过调节长螺旋臂和短螺旋臂的长度，使长螺旋臂谐振于低频，短螺旋臂谐振于高频，从而实现双频工作，满足了移动卫星通信收、发共用的要求，与现有移动卫星通信手持终端天线相比，拓宽了天线的带宽，能够满足更多用户的需要。
[0014]3、本实用新型由于圆极化馈电部件集成有圆极化形成网络和阻抗匹配电路，且该圆极化馈电部件安装在空心圆柱结构的下端内侧壁设置的突起结构上，其输出端可以方便地与空心圆柱结构底部侧壁上设置的金属化过孔相连，便于装配，结构稳定。
【附图说明】
[0015]图1是现有移动卫星手持终端天线的整体结构示意图；
[0016]图2为本实用新型的整体结构图；
[0017]图3为本实用新型的俯视图；
[0018]图4为本实用新型的空心圆柱结构竖直部分的外表面展开不意图；
[0019]图5为本实用新型圆极化馈电部件示意图；
[0020]图6为本实用新型空心圆柱结构底部结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步描述。
[0022]参照图2，本实用新型包括空心圆柱结构1、四组螺旋臂2和圆极化馈电部件3 ;空心圆柱结构I采用ABS材质，由空心圆柱体和与其上端平滑过渡连接的空心半圆球体构成，形成下端开口上端闭合结构，该空心圆柱结构I的高度H = 95mm，空心圆柱体的外径D =13_，壁厚1.5mm ;结构规格相同的四组螺旋臂2组成辐射体，螺旋臂采用金属贴片，每组螺旋臂2包括一条长螺旋臂5和一条短螺旋臂6，长螺旋臂5和短螺旋臂6的宽度相等，且底部相连，该四组螺旋臂2中的四条长螺旋臂5和四条短螺旋臂6依次间隔，等间距平行排列，自下而上镭雕在空心圆柱结构I的外表面，能够有效减小天线的直径和高度，而且结构稳固，易于加工；四条长螺旋臂5延伸至空心圆柱结构I的顶端。通过调节长螺旋臂5和短螺旋臂6的长度，使长螺旋臂6谐振于天线的低频段，短螺旋臂5谐振于天线的高频段，用于满足移动卫星双频通信收发共用的要求。在空心圆柱结构I的下端内部安装有圆极化馈电部件3，圆极化馈电部件3设置有四路输出端，分别与四组螺旋臂2的长螺旋臂5和短螺旋臂6的底部连接处相连，输入端与电缆4相连。
[0023]参照图3，空心圆柱结构I的上端空心半圆球体外表面镭雕的四条长螺旋臂5的延伸部分，与空心圆柱体外表面上镭雕的四组螺旋臂2的绕向相同，延伸部分长度为15mm。
[0024]参照图4，本实用新型的空心圆柱结构竖直部分的外表面展开示意图，四组螺旋臂2的螺旋升角为α = 55度，长螺旋臂5的长度LI = 128.5mm，短螺旋臂6的长度L2 =107.5mm，这两条螺旋臂宽度均为1mm。
[0025]参照图5，圆极化馈电部件3集成有圆极化形成网络和阻抗匹配电路，圆极化馈电部件3的四路输出端7，8，9和10，两两相差90度，用于分别连接四个金属化过孔，输入端口11用于与电缆4相连。
[0026]参照图6，在空心圆柱结构I下端内部侧壁设置有突起结构，用于安装圆极化馈电部件3，在其底部侧壁上每组螺旋臂2的长螺旋臂5和短螺旋臂6的连接位置，设置有四个金属化通孔12，构成四个馈电点，一端用于分别连接圆极化馈电部件3的四路输出端7，8，9和10，另一端用于分别连接四组螺旋臂2。
[0027]本实用新型的实施例工作在S波段卫星通信的上、下行频段1980?2010MHz、2170 ?2200MHz ο
[0028]以上描述仅是本实用新型的具体实例，显然对于本领域的专业人员来说，在了解了本实用新型的内容和原理后，都可能在不背离本实用新型原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些基于本实用新型思想的修正和改变仍在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种小型化移动卫星通信手持终端天线，包括介质基板、辐射体和圆极化馈电部件，所述辐射体采用四臂螺旋结构，圆极化馈电部件与辐射体相连；其特征在于，介质基板采用下端开口上端闭合的空心圆柱结构(I);辐射体由四组螺旋臂(2)组成，每组螺旋臂(2)包括底部相连的长螺旋臂(5)和短螺旋臂(6)，该四组螺旋臂(2)等间距排列，镭雕在空心圆柱结构⑴的外表面，且长螺旋臂(5)向上延伸至空心圆柱结构⑴的顶端；在空心圆柱结构(I)的下端内部安装有圆极化馈电部件(3)，该圆极化馈电部件(3)的输出端和输入端分别与四组螺旋臂⑵和电缆⑷相连。2.根据权利要求1所述的小型化移动卫星通信手持终端天线，其特征在于，所述四组螺旋臂(2)的结构规格相同，且四条长螺旋臂(5)和四条短螺旋臂(6)依次间隔，平行排列，镭雕在空心圆柱结构(I)的外表面。3.根据权利要求1所述的小型化移动卫星通信手持终端天线，其特征在于，所述长螺旋臂(5)在空心圆柱结构(I)顶端上的延伸部分与其在空心圆柱体外表面上的部分绕向相同。4.根据权利要求1所述的小型化移动卫星通信手持终端天线，其特征在于，所述空心圆柱结构(I)的底部内侧壁上设置有突起结构，用于安装圆极化馈电部件(3)，在其底部侧壁上每组螺旋臂的连接位置，设置有四个金属化通孔(12)，构成四个馈电点。5.根据权利要求1所述的小型化移动卫星通信手持终端天线，其特征在于，所述圆极化馈电部件(3)集成有圆极化形成网络和阻抗匹配电路，该圆极化馈电部件(3)设置有四个输出端(7，8，9，10)，分别与四个金属化过孔(12)相连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种小型化移动卫星通信手持终端天线，用于解决现有移动卫星通信手持终端天线结构尺寸大、工作带宽窄的问题。包括空心圆柱结构(1)、四组螺旋臂(2)和圆极化馈电部件(3)；每组螺旋臂(2)包括底部相连的长螺旋臂(5)和短螺旋臂(6)，四组螺旋臂(2)等间距排列，且四条长螺旋臂(5)和四条短螺旋臂(6)依次间隔，平行镭雕在空心圆柱结构(1)的外表面，长螺旋臂(5)延伸至空心圆柱结构(1)的顶端；在空心圆柱结构(1)的下端内部安装有圆极化馈电部件(3)，其输出端和输入端分别与四组螺旋臂(2)和电缆(4)相连。本实用新型具有小型化、可实现双频工作的特点，可应用于移动卫星通信系统。
【IPC分类】H01Q1/36, H01Q1/24, H01Q5/30
【公开号】CN204760536
【申请号】CN201520490232
【发明人】张辉, 鲍重兴, 唐照成, 王文瑞, 陈绪兵
【申请人】西安星网天线技术有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月8日