一种螺旋天线及电子设备的制作方法

本申请实施例涉及gnss天线，特别涉及一种螺旋天线及电子设备。

背景技术：

1、全球卫星导航系统(global navigation satellite systen，gnss)是由导航卫星、地面站以及终端定位设备构成的成套基础设施，用来完成导航定位任务，其可以在地表或者靠近地球表面空间的任何位置为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息，从而进行定位、导航以及管理。gnss系统自从亮相以来，呈现了迅速发展的趋势，极大程度上取代了无线导航系统以及各类测量技术，成为了人们普遍采用的定位导航技术。

2、对于gnss系统来说，天线是不可或缺的一个组成部件，天线的结构和性能参数直接影响了gnss系统收发信号的质量，对于gnss系统的终端收发天线来说，是否能够做到快速并且和准确地进行导航定位，是衡量天线性能的一个重要标志。

3、gnss系统中应用最广泛的是微带圆极化天线和四臂螺旋天线两种天线，其中微带圆极化天线的波束较窄，四臂螺旋天线的工作带宽较窄。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种螺旋天线及电子设备，可以提升天线的波束宽度与工作带宽。

2、为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种螺旋天线，包括：由四根主螺旋臂构成的第一四臂螺旋天线，各主螺旋臂均缠绕设置在介质圆柱上，且各主螺旋臂的第一端均与所述介质圆柱下底面的圆周连接，各主螺旋臂的第二端均与所述介质圆柱上底面的圆周连接；由四根寄生螺旋臂构成的第二四臂螺旋天线，每个寄生螺旋臂的第一端与一个主螺旋臂的第一端连接，与各主螺旋臂对应，每个寄生螺旋臂的第二端也连接在对应的主螺旋臂上；馈电网络，所述馈电网络设置在所述介质圆柱的底面，用于向所述第一四臂螺旋天线和所述第二四臂螺旋天线进行馈电；所述寄生螺旋臂与对应的主螺旋臂平行设置，通过调整所述寄生螺旋臂与对应的主螺旋臂之间的距离，调整每个寄生螺旋臂的长度，以调整所述第二四臂螺旋天线的谐振频率，使所述第一四臂螺旋天线和所述第二四臂螺旋天线以不同的谐振频率共同向外辐射信号；其中，所述寄生螺旋臂的长度小于所述主螺旋臂的长度。

3、本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括上述螺旋天线。

4、本申请的实施例提供的螺旋天线，包括由四根主螺旋臂构成的第一四臂螺旋天线、由四根寄生螺旋臂构成的第二四臂螺旋天线和馈电网络，由于各主螺旋臂均缠绕设置在介质圆柱上，且各主螺旋臂的第一端均与介质圆柱下底面的圆周连接，各主螺旋臂的第二端均与介质圆柱上底面的圆周连接，每个寄生螺旋臂的第一端与一个主螺旋臂的第一端连接，与各主螺旋臂对应，每个寄生螺旋臂的第二端也连接在对应的主螺旋臂上，而馈电网络设置在所述介质圆柱的底面，则馈电网络可以通过介质圆柱向第一四臂螺旋天线和第二四臂螺旋天线进行馈电，使第一四臂螺旋天线和第二四臂螺旋天线共同向外辐射信号。由于寄生螺旋臂与对应的主螺旋臂平行设置，通过调整寄生螺旋臂与对应的主螺旋臂之间的距离，可以调整每个寄生螺旋臂的长度，进而以调整第二四臂螺旋天线的谐振频率，寄生螺旋臂的长度可调，表示由四根寄生螺旋臂构成的第二四臂螺旋天线的频率可调，从而使得本申请的螺旋天线的波束宽度可调，因此可以通过调整寄生螺旋臂的长度，来提升螺旋天线的波束宽度。而由于寄生螺旋臂的长度小于主螺旋臂，则由四根寄生螺旋臂构成的第二四臂螺旋天线和由四根主螺旋臂构成的第一四臂螺旋天线的频率始终保持不同，从而使得在第一四臂螺旋天线和第二四臂螺旋天线在共同向外辐射信号时，两幅四臂螺旋天线能够进行双频谐振，从而提升了螺旋天线的工作带宽。

5、在一些可选的实施例中，所述馈电网络包括设置在所述介质圆柱上底面的第一馈电网络和设置在所述介质圆柱下底面的第二馈电网络；所述四根主螺旋臂包括第一主螺旋臂、第二主螺旋臂、第三主螺旋臂和第四主螺旋臂，所述四根寄生螺旋臂包括分别与所述第一主螺旋臂、所述第二主螺旋臂、所述第三主螺旋臂和所述第四主螺旋臂对应的第一寄生螺旋臂、第二寄生螺旋臂、第三寄生螺旋臂和第四寄生螺旋臂；所述第一馈电网络用于向所述第一主螺旋臂、所述第二主螺旋臂、所述第一寄生螺旋臂以及所述第二寄生螺旋臂进行馈电，所述第二馈电网络用于向所述第三主螺旋臂、所述第四主螺旋臂、所述第三寄生螺旋臂以及所述第四寄生螺旋臂进行馈电。

6、在一些可选的实施例中，所述介质圆柱上下底面分别设置有一个介质基片，所述第一馈电网络和所述第二馈电网络分别部署在所述介质圆柱上下底面的介质基片上；其中，所述介质基片为与所述介质圆柱底面半径相同的圆形介质基片。

7、在一些可选的实施例中，所述寄生螺旋臂的第二端连接在所述主螺旋臂的电流波节点上。

8、在一些可选的实施例中，所述寄生螺旋臂的第二端连接在所述主螺旋臂的与所述主螺旋臂的电流波节点之间的距离小于预设阈值的位置上。

9、在一些可选的实施例中，所述第一馈电网络和所述第二馈电网络分别由探针连接至对应的介质基片的平行双线。

10、在一些可选的实施例中，所述寄生螺旋臂长度小于或等于对应的主螺旋臂长度的1/2。

11、在一些可选的实施例中，每根所述主螺旋臂的长度为nλ/4，n表示螺旋匝数，n为大于0的整数，λ表示工作波长。

12、在一些可选的实施例中，各所述主螺旋臂进行馈电的一端电流幅度相同，且相位依次滞后90°。

技术特征：

1.一种螺旋天线，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的螺旋天线，其特征在于，所述馈电网络包括设置在所述介质圆柱上底面的第一馈电网络和设置在所述介质圆柱下底面的第二馈电网络；

3.根据权利要求2所述的螺旋天线，其特征在于，所述介质圆柱上下底面分别设置有一个介质基片，所述第一馈电网络和所述第二馈电网络分别部署在所述介质圆柱上下底面的介质基片上；其中，所述介质基片为与所述介质圆柱底面半径相同的圆形介质基片。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的螺旋天线，其特征在于，所述寄生螺旋臂的第二端连接在所述主螺旋臂的电流波节点上。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的螺旋天线，其特征在于，所述寄生螺旋臂的第二端连接在所述主螺旋臂的与所述主螺旋臂的电流波节点之间的距离小于预设阈值的位置上。

6.根据权利要求3所述的螺旋天线，其特征在于，所述第一馈电网络和所述第二馈电网络分别由探针连接至对应的介质基片的平行双线。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的螺旋天线，其特征在于，所述寄生螺旋臂长度小于或等于对应的主螺旋臂长度的1/2。

8.根据权利要求7所述的螺旋天线，其特征在于，每根所述主螺旋臂的长度为nλ/4，n表示螺旋匝数，n为大于0的整数，λ表示工作波长。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的螺旋天线，其特征在于，各所述主螺旋臂进行馈电的一端电流幅度相同，且相位依次滞后90°。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的螺旋天线。

技术总结本申请公开了一种螺旋天线及电子设备，该天线包括：四根主螺旋臂构成的第一四臂螺旋天线，各主螺旋臂均缠绕设置在介质圆柱上；四根寄生螺旋臂构成的第二四臂螺旋天线，每个寄生螺旋臂的第一端与一个主螺旋臂的第一端连接，与各主螺旋臂对应，每个寄生螺旋臂的第二端也连接在对应的主螺旋臂上；馈电网络设置在介质圆柱的底面，用于向第一四臂螺旋天线和第二四臂螺旋天线进行馈电；寄生螺旋臂与对应的主螺旋臂平行设置，通过调整寄生螺旋臂与对应的主螺旋臂之间的距离，调整每个寄生螺旋臂的长度，以调整第二四臂螺旋天线的谐振频率，使第一四臂螺旋天线和第二四臂螺旋天线以不同的谐振频率共同向外辐射信号；寄生螺旋臂的长度小于主螺旋臂的长度。技术研发人员：肖遥,伍金霄,黄楠受保护的技术使用者：陕西天鼎无线技术股份有限公司技术研发日：20231229技术公布日：2024/7/29