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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922076459.0 (22)申请日 2019.11.27 (73)专利权人 北京航天微电科技有限公司 地址 100854 北京市海淀区永定路50号 (72)发明人 连子勇 (74)专利代理机构 北京轻创知识产权代理有限 公司 11212 代理人 张力波 (51)Int.Cl. H01Q 11/08(2006.01) H01Q 1/36(2006.01) (54)实用新型名称 一种螺旋天线 (57)摘要 本实用新型公开了一种螺旋天线， 属于通信 设备技术领域。 螺旋天线包。
2、括天线本体， 天线本 体包括多段首尾依次相连的螺旋线段， 多段螺旋 线段的螺旋中心线在同一直线上， 螺旋线段设有 至少三段。 本实用新型的天线本体包括多段首尾 依次相连的螺旋线段， 多段螺旋线段的螺旋中心 线在同一直线上， 具有至少三段螺旋线段的天线 本体能够拓宽螺旋天线的带宽； 而且， 本实用新 型的天线本体还可以使得螺旋天线具有两个谐 振频率， 可将该螺旋天线用于收发双工通信； 另 外， 还可以根据同轴线的阻抗特性对应设计出适 合与同轴线直接连接的天线本体， 从而不需要匹 配网络， 也可以实现将天线本体与同轴线连接。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 210984966 U 20。
3、20.07.10 CN 210984966 U 1.一种螺旋天线， 其特征在于， 包括天线本体， 所述天线本体包括多段首尾依次相连的 螺旋线段， 多段所述螺旋线段的螺旋中心线在同一直线上， 所述螺旋线段设有至少三段； 多段所述螺旋线段的螺旋直径均为D， 构成每段螺旋线段的螺旋导线直径均为d； 所述 螺旋线段包括第一螺旋线段、 第二螺旋线段和第三螺旋线段， 所述第一螺旋线段的螺距为 S1， 圈数为N1； 所述第二螺旋线段的螺距为S2， 圈数为N2； 所述第三螺旋线段的螺距为S3， 圈数 为N3； 所述螺旋直径D20mm， 所述螺旋导线直径d2mm； 所述螺距S120mm， 圈数N15.5； 所 。
4、述螺距S24mm， 圈数N26； 所述螺距S310mm， 圈数N36。 2.根据权利要求1所述的螺旋天线， 其特征在于， 所述螺旋线段还包括第四螺旋线段， 所述第四螺旋线段的螺距为S4， 圈数为N4。 3.根据权利要求2所述的螺旋天线， 其特征在于， 所述螺距S44mm， 圈数为N44。 4.根据权利要求2所述的螺旋天线， 其特征在于， 所述螺旋线段还包括第五螺旋线段、 第六螺旋线段和第七螺旋线段， 所述第五螺旋线段的螺距为S5， 圈数为N5； 所述第六螺旋线 段的螺距为S6， 圈数为N6； 所述第七螺旋线段的螺距为S7， 圈数为N7。 5.根据权利要求4所述的螺旋天线， 其特征在于， 所述螺。
5、距S515mm， 圈数N58； 所述螺 距S64mm， 圈数N612； 所述螺距S77.5mm， 圈数N73。 6.根据权利要求5所述的螺旋天线， 其特征在于， 所述天线本体的工作频段为300 340MHz。 7.根据权利要求6所述的螺旋天线， 其特征在于， 所述天线本体在300340MHz工作频 段内的输入阻抗为50。 8.根据权利要求1至7任一项所述的螺旋天线， 其特征在于， 还包括同轴线， 所述天线本 体与所述同轴线直接连接。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210984966 U 2 一种螺旋天线 技术领域 0001 本实用新型涉及通信设备技术领域， 尤其涉及一种螺旋天线。 背景技术。
6、 0002 在现代无线通信及无线广播系统中， 天线是必不可少且非常重量的一个组成部 件， 其中， 螺旋天线是一种弹簧状结构的行波天线。 但这种单一结构的螺旋天线相对带宽一 般比较窄， 而且随着信息技术的快速发展， 对天线的带宽需求也越来越大， 但是目前市场上 缺少相对宽带较宽的螺旋天线。 由此， 亟需一种相对宽带较宽的螺旋天线。 实用新型内容 0003 本实用新型的目的在于克服上述现有技术的至少一个不足， 提供一种相对宽带较 宽的螺旋天线。 0004 本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下： 一种螺旋天线， 包括天线本体， 所 述天线本体包括多段首尾依次相连的螺旋线段， 多段所述螺旋线段的螺。
7、旋中心线在同一直 线上， 所述螺旋线段设有至少三段。 0005 本实用新型的有益效果是： 本实用新型的天线本体包括多段首尾依次相连的螺旋 线段， 多段所述螺旋线段的螺旋中心线在同一直线上， 具有至少三段所述螺旋线段的天线 本体能够拓宽螺旋天线的带宽。 另外， 可以通过设有适合段数的螺旋线段， 使得螺旋天线具 有两个谐振频率(比如设有四段螺旋线段)， 可将该螺旋天线用于收发双工通信。 进一步的， 还可以根据同轴线的阻抗特性对应设计出适合与同轴线直接连接的天线本体， 从而不需要 匹配网络， 也可以实现将天线本体与同轴线连接。 0006 另外， 在上述技术方案的基础上， 本实用新型还可以做如下改进，。
8、 还可以具有如下 附加技术特征。 0007 根据本实用新型的一个实施例， 多段所述螺旋线段的螺旋直径均为D， 构成每段螺 旋线段的螺旋导线直径均为d； 所述螺旋线段包括第一螺旋线段、 第二螺旋线段和第三螺旋 线段， 所述第一螺旋线段的螺距为S1， 圈数为N1； 所述第二螺旋线段的螺距为S2， 圈数为N2； 所述第三螺旋线段的螺距为S3， 圈数为N3。 本实施例通过设有三段螺旋线段， 在实现拓展螺 旋天线的带宽的同时， 天线具有较少的段数， 结构简单， 便于生产。 另外， 通过改变螺旋导线 直径、 螺旋线段的螺旋直径、 螺旋线段的螺距或/和圈数中的一个或多个参数， 可以设计形 成具有不同谐振频率。
9、的螺旋天线。 0008 根据本实用新型的一个实施例， 所述螺旋直径D20mm， 所述螺旋导线直径d 2mm； 所述螺距S120mm， 圈数N15.5； 所述螺距S24mm， 圈数N26； 所述螺距S310mm， 圈 数N36。 本实施例的螺旋天线工作在320MHz时， 波长为0.9375m， 该螺旋天线谐振在约为 325MHz频率点， 工作频率为315335MHz， 相对带宽拓展到6.5。 0009 根据本实用新型的一个实施例， 所述螺旋线段还包括第四螺旋线段， 所述第四螺 旋线段的螺距为S4， 圈数为N4。 本实施例在上述的具有三段螺旋线段的基础上添加第四螺旋 说明书 1/5 页 3 CN 。
10、210984966 U 3 线段， 使得螺旋天线具有两个谐振频率， 可将该螺旋天线用于收发双工通信。 另外， 调节第 四螺旋线段的螺距或/和圈数， 可以使得螺旋天线具有不同的谐振频率。 0010 根据本实用新型的一个实施例， 所述螺距S44mm， 圈数为N44。 本实施例中的第 四螺旋线段的螺距为4mm， 圈数为4， 该螺旋线段与上述的螺距依次分别为20mm、 4mm、 10mm， 圈数依次分别为5.5、 6、 6的第一螺旋线段、 第二螺旋线段和第三螺旋线段连接， 构成的螺旋 天线工作在320MHz时， 波长为0.9375m， 该螺旋天线的四段螺旋线段引起了分别大于320MHz 和小于320M。
11、Hz的两个谐振， 拓宽了工作频带， 而且使得螺旋天线具有两个谐振频率。 另外， 两个谐振频率分别为305MHz和345MHz， 工作频带分别为295-310MHz， 以及340-355MHz， 两频 段频带间隔大约为30MHz， 可用于收发双工通信。 0011 根据本实用新型的一个实施例， 所述螺旋线段还包括第五螺旋线段、 第六螺旋线 段和第七螺旋线段， 所述第五螺旋线段的螺距为S5， 圈数为N5； 所述第六螺旋线段的螺距为 S6， 圈数为N6； 所述第七螺旋线段的螺距为S7， 圈数为N7。 本实施例在上述具有四段螺旋线段 的基础上设有第五螺旋线段、 第六螺旋线段和第七螺旋线段， 进一步的拓宽。
12、螺旋天线的带 宽， 有利用使得螺旋天线具有更宽的工作频带。 0012 根据本实用新型的一个实施例， 所述螺距S515mm， 圈数N58； 所述螺距S64mm， 圈数N612； 所述螺距S77.5mm， 圈数N73。 本实施例中的第五螺旋线段的螺距为15mm， 圈 数为8， 第六螺旋线段的螺距为4mm， 圈数为12， 第七螺旋线段的螺距为7.5mm， 圈数为12； 该 螺旋线段与上述的螺距依次分别为20mm、 4mm、 10mm、 4mm， 圈数依次分别为5.5、 6、 6、 4的第一 螺旋线段、 第二螺旋线段、 第三螺旋线段和第四螺旋线段连接， 构成的螺旋天线工作在 320MHz时， 波长为0。
13、.9375m， 其工作频段为300-340MHz， 相对带宽由原来具有三段螺旋线段 时的6.15大约增加到了12.5。 0013 根据本实用新型的一个实施例， 所述天线本体的工作频段为300340MHz。 0014 根据本实用新型的一个实施例， 所述天线本体的输入阻抗为50。 本实施例可以 具有50的输入阻抗， 有利于将螺旋天线与50的同轴线直接连接， 而不需要匹配网络。 0015 根据本实用新型的一个实施例， 螺旋天线还包括同轴线， 所述天线本体与所述同 轴线直接连接。 本实施例通过设有至少三段螺旋线段， 可通过改变螺旋导线直径、 螺旋线段 的螺旋直径、 螺旋线段的螺距或/和圈数中的一个或多。
14、个参数， 可以设计形成具有不同输入 阻抗的螺旋天线， 由此， 可以根据同轴线的阻抗特性对应设计出适合与同轴线直接连接的 天线本体， 从而不需要匹配网络， 也可以实现将天线本体与同轴线连接。 附图说明 0016 为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案， 下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例， 对于本 领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的 附图。 0017 图1为本实用新型实施例具有三段螺旋线段的螺旋天线的示意图； 0018 图2为本实用新型实施例具有四段螺旋线段的螺旋天线的示意图。
15、； 0019 图3为本实用新型实施例具有七段螺旋线段的螺旋天线的示意图； 0020 图4为本实用新型实施例具有三段、 四段和七段螺旋线段的螺旋天线的回波损耗 说明书 2/5 页 4 CN 210984966 U 4 图； 0021 图5为本实用新型实施例具有七段螺旋线段的螺旋天线的输入阻抗图； 0022 图6为本实用新型实施例具有七段螺旋线段的螺旋天线的俯仰面方向图。 0023 附图中， 各标号所代表的部件列表如下： 0024 1、 天线本体， 2、 同轴线， 3、 接头， 4、 接地板， 10、 第一螺旋线段， 11、 第二螺旋线段， 12、 第三螺旋线段， 13、 第四螺旋线段， 14、 。
16、第五螺旋线段， 15、 第六螺旋线段， 16、 第七螺旋线 段。 具体实施方式 0025 为使本申请的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本申请实施方 式作进一步地详细描述。 0026 为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、 特征和优点， 下面结合附图和具 体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申 请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 0027 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型， 但是， 本实用 新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施， 因此， 本实用新型的保护范围并 不受下面公开的具体实施例。
17、的限制。 0028 本公开实施例提供一种螺旋天线， 如图1至图3所示， 包括天线本体1， 天线本体1包 括多段首尾依次相连的螺旋线段， 多段螺旋线段的螺旋中心线在同一直线上， 螺旋线段设 有至少三段。 0029 在本公开实施例中， 本实施例中的天线本体1包括多段首尾依次相连的螺旋线段， 至少三段螺旋线段的螺旋中心线在同一直线上， 天线本体1在长度方向上的投影形成同心 圆环， 具有至少三段螺旋线段的螺旋天线结构能够拓宽螺旋天线的带宽。 另外， 在本实施例 中， 可以通过设有适合段数的螺旋线段， 使得螺旋天线具有两个谐振频率， 可将该螺旋天线 用于收发双工通信。 进一步的， 在本实施例中， 还可以。
18、根据同轴线2的阻抗特性对应设计出 适合与同轴线2直接连接的天线本体1， 从而不需要匹配网络。 0030 根据本实用新型的一个实施例， 如图1至图3所示， 根据本实用新型的一个实施例， 多段螺旋线段的螺旋直径均为D， 构成每段螺旋线段的螺旋导线直径均为d； 螺旋线段包括 第一螺旋线段10、 第二螺旋线段11和第三螺旋线段12， 第一螺旋线段10的螺距为S1， 圈数为 N1； 第二螺旋线段11的螺距为S2， 圈数为N2； 第三螺旋线段12的螺距为S3， 圈数为N3。 0031 在本实施例中， 如图1所示， 螺旋直径D20mm， 螺旋导线直径d2mm； 螺距S1 20mm， 圈数N15.5； 螺距S。
19、24mm， 圈数N26； 螺距S310mm， 圈数N36。 进一步的， 如图4所 示， 本实施例的螺旋天线工作在320MHz时， 波长为0.9375m， 该螺旋天线谐振在约为325MHz 频率点， 工作频率为315335MHz， 相对带宽拓展到6.5。 0032 在本实施例中， 通过设有三段螺旋线段， 在实现拓展螺旋天线的带宽的同时， 天线 具有较少的段数， 结构简单， 便于生产。 另外， 通过改变螺旋导线直径、 螺旋线段的螺旋直 径、 螺旋线段的螺距或/和圈数中的一个或多个参数， 可以设计形成具有不同谐振频率的螺 旋天线。 需要说明的是， 螺旋导线直径、 螺旋线段的螺旋直径、 螺旋线段的螺距。
20、或/和圈数可 以设有多种不同的组合方式， 设计形成具有不同谐振频率的螺旋天线。 例如： 将螺旋线段的 说明书 3/5 页 5 CN 210984966 U 5 螺旋直径为30mm， 构成每段螺旋线段的螺旋导线直径为1.5mm； 第一螺旋线段10的螺距为 10mm， 圈数为10； 第二螺旋线段11的螺距为6mm， 圈数为14； 第三螺旋线段12的螺距为5mm， 圈 数为9。 进一步的， 螺旋导线直径、 螺旋线段的螺旋直径、 螺旋线段的螺距或/和圈数的具体 数值根据具体设计要求进行选择， 在此不再进行赘述。 0033 根据本实用新型的一个实施例， 如图2、 图4所示， 螺旋线段还包括第四螺旋线段 。
21、13， 第四螺旋线段13的螺距为S4， 圈数为N4。 在本实施例中， 如图1所示， 螺距S44mm， 圈数为 N44。 本实施例中的第四螺旋线段13与上述的螺距依次分别为20mm、 4mm、 10mm， 圈数依次 分别5.5、 6、 6的第一螺旋线段10、 第二螺旋线段11和第三螺旋线段12连接， 构成的螺旋天线 工作在320MHz时， 波长为0.9375m， 该螺旋天线的四段螺旋线段引起了分别大于320MHz和小 于320MHz的两个谐振， 拓宽了工作频带， 而且使得螺旋天线具有两个谐振频率。 另外， 两个 谐振频率分别为305MHz和345MHz， 工作频带分别为295-310MHz， 以。
22、及340-355MHz， 两频段频 带间隔大约为30MHz， 可用于收发双工通信。 0034 在本实施中， 在上述的具有三段螺旋线段的基础上添加第四螺旋线段13， 使得螺 旋天线具有两个谐振频率， 可将该螺旋天线用于收发双工通信。 另外， 调节第四螺旋线段13 的螺距或/和圈数， 可以使得螺旋天线具有不同的谐振频率。 进一步的， 第四螺旋线段13的 螺距和圈数也具有多种情况， 在此不再进行赘述。 0035 根据本实用新型的一个实施例， 螺旋线段还包括第五螺旋线段14、 第六螺旋线段 15和第七螺旋线段16， 第五螺旋线段14的螺距为S5， 圈数为N5； 第六螺旋线段15的螺距为S6， 圈数为N。
23、6； 第七螺旋线段16的螺距为S7， 圈数为N7。 0036 在本实施例中， 如图3、 图4所示， 螺距S515mm， 圈数N58； 螺距S64mm， 圈数N6 12； 螺距S77.5mm， 圈数N73。 本实施例中的第五螺旋线段14的螺距为15mm， 圈数为8， 第六 螺旋线段15的螺距为4mm， 圈数为12， 第七螺旋线段16的螺距为7.5mm， 圈数为12； 该螺旋线 段与上述的螺距依次分别为20mm、 4mm、 10mm、 4mm， 圈数依次分别5.5、 6、 6、 4的第一螺旋线段 10、 第二螺旋线段11、 第三螺旋线段12和第四螺旋线段13连接， 构成的螺旋天线工作在 320MH。
24、z时， 波长为0.9375m， 其工作频段为300-340MHz， 相对带宽由原来具有三段螺旋线段 时的6.15大约增加到了12.5。 需要说明的是， 本实施例的螺旋天线工作在320MHz时， 其 工作频段为300-340MHz， 在螺旋天线所在工作环境变化时， 其工作频段也随着变化。 0037 在本实施例中， 在上述具有四段螺旋线段的基础上设有第五螺旋线段14、 第六螺 旋线段15和第七螺旋线段16， 进一步拓宽螺旋天线的带宽， 有利用使得螺旋天线具有更宽 的工作频带。 进一步的， 第五螺旋线段14、 第六螺旋线段15和第七螺旋线段16的螺距和圈数 也具有多种情况， 在此不再进行赘述。 00。
25、38 在本实施例中， 如图4所示， 天线本体1的工作频段为300340MHz。 进一步的， 如图 5所示， 在天线本体1的工作频段为300340MHz内， 天线本体1的输入阻抗为50。 由此， 本 实施例可以具有50的输入阻抗， 有利于将螺旋天线与50的同轴线2直接连接， 而不需要 匹配网络。 进一步的， 本实施例中的螺旋天线的俯仰面方向图如图6所示， 本实施例中的螺 旋天线的辐射为法向模。 0039 根据本实用新型的一个实施例， 螺旋天线还包括同轴线2， 天线本体1与同轴线2直 接连接。 本实施例通过设有多段螺旋线段， 可通过改变螺旋导线直径、 螺旋线段的螺旋直 径、 螺旋线段的螺距或/和圈。
26、数中的一个或多个参数， 可以设计形成具有不同输入阻抗的螺 说明书 4/5 页 6 CN 210984966 U 6 旋天线， 由此， 可以根据同轴线2的阻抗特性对应设计出适合与同轴线2直接连接的天线本 体1， 从而不需要匹配网络， 也可以实现将天线本体1与同轴线2连接。 进一步的， 本实施例的 同轴线2通过接头2与天线本体1连接， 本实施例的螺旋天线还包括接地板4。 0040 具体而言， 本实施例中的天线本体1包括至少三段首尾依次相连的螺旋线段， 多段 螺旋线段的螺旋中心线在同一直线上， 具有至少三段螺旋线段的天线本体拓宽了螺旋天线 的带宽。 另外， 可以通过设有适合段数的螺旋线段， 可将该螺。
27、旋天线用于收发双工通信。 进 一步的， 还可以根据同轴线2的阻抗特性对应设计出适合与同轴线2直接连接的天线本体1， 从而不需要匹配网络， 也可以实现将天线本体1与同轴线2连接。 0041 另外， 除本公开实施例公开的技术方案以外， 对于本实用新型中的同轴线2、 螺旋 天线的具体结构、 螺旋天线的工作原理等可参考本技术领域的常规技术方案， 而这些常规 技术方案也并非本实用新型的重点， 本实用新型在此不进行详细陈述。 0042 在本实用新型中， 术语 “多个” 则指两个或两个以上， 除非另有明确的限定。 术语 “安装” 、“相连” 、“连接” 、“固定” 等术语均应做广义理解， 例如，“连接” 可。
28、以是固定连接， 也 可以是可拆卸连接， 或一体地连接；“相连” 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相 连。 对于本领域的普通技术人员而言， 可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的 具体含义。 0043 本实用新型的描述中， 需要理解的是， 术语 “上” 、“下” 、“前” 、“后” 等指示的方位或 位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本申请和简化描述， 而不 是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、 以特定的方位构造和操作， 因此， 不 能理解为对本申请的限制。 0044 在本说明书的描述中， 术语 “一个实施例” 、“一些实施例” 、“具体实施例” 。
29、等的描述 意指结合该实施例或示例描述的具体特征、 结构、 材料或特点包含于本申请的至少一个实 施例或示例中。 在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实 例。 而且， 描述的具体特征、 结构、 材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以 合适的方式结合。 0045 以上仅为本申请的优选实施例而已， 并不用于限制本申请， 对于本领域的技术人 员来说， 本申请可以有各种更改和变化。 凡在本申请的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本申请的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 210984966 U 7 图1 图2 说明书附图 1/4 页 8 CN 210984966 U 8 图3 说明书附图 2/4 页 9 CN 210984966 U 9 图4 图5 说明书附图 3/4 页 10 CN 210984966 U 10 图6 说明书附图 4/4 页 11 CN 210984966 U 11 。