浙江2D場(chǎng)形圖四臂螺旋天線原理

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-05-31

    四臂螺旋天線是美國(guó)約翰普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室博士Ki1gus于1968年提出的,之后人們對(duì)其進(jìn)入了深入的研究。該天線具有心型方向圖、良好的前后比及優(yōu)異的圓極化特性,因此被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信系統(tǒng),尤其被認(rèn)為是理想的全球定位系統(tǒng)GPS和衛(wèi)星手機(jī)接收天線,但體積大是其缺點(diǎn)。早期四臂螺旋天線的輻射單元一般采用金屬管或金屬線,通過彎曲成型或纏繞在絕緣柱上,這樣必然需要在饋電網(wǎng)絡(luò)中加入復(fù)雜的平衡轉(zhuǎn)換器和阻抗匹配網(wǎng)絡(luò),螺旋結(jié)構(gòu)也需要機(jī)械支撐,因此天線體積較大,難于批量生產(chǎn)。2001年Leisten提出了陶瓷介質(zhì)加載四臂螺旋天線。該天線采用陶瓷填充,天線體積縮小大(底面直徑x高),為未加載的1\6.相對(duì)于應(yīng)用于GPS系統(tǒng)的介質(zhì)加載微帶貼片天線,DQHA還具有優(yōu)良的前后比和廣角圓極化特性,且電磁場(chǎng)被束縛在陶瓷核內(nèi),近場(chǎng)很小,天線受手機(jī)、人體等周圍環(huán)境影響很小。陶瓷天線雖然在性能方面表現(xiàn)已經(jīng)較好,但需要十多種不可缺少工藝,才制成產(chǎn)品。流程長(zhǎng)的代價(jià)是產(chǎn)品巨貴,且體積不大不小的,在手機(jī)中用,體積需要進(jìn)一步減小。為此國(guó)內(nèi)研究左手材料及天線的**在2011年聯(lián)合推出了一款自主研發(fā)的新型多頻四臂螺旋天線,即微航牌四臂螺旋天線。相比于陶瓷天線。 翊騰電子的四臂螺旋天線可適應(yīng)各種惡劣環(huán)境條件。浙江2D場(chǎng)形圖四臂螺旋天線原理

浙江2D場(chǎng)形圖四臂螺旋天線原理,四臂螺旋天線

    螺旋天線500的天線頂段501會(huì)切齊柱狀體300的環(huán)形側(cè)面301。具體而言,天線頂段501于虛擬平面S處的橫截面具有法向量N,且柱狀體300的環(huán)形側(cè)面301與虛擬平面S的交接處具有切線向量T,而法向量N會(huì)平行于切線向量T。換句話說,天線頂段501與天線主體502會(huì)共同形成一個(gè)螺旋狀結(jié)構(gòu),基于這樣的結(jié)構(gòu),螺旋天線裝置10可產(chǎn)生較圓或全向性的輻射場(chǎng)型(Radiationpattern),以用于增加所有電磁波的來向的信號(hào)接收能力。信號(hào)輸出電路200包括濾波器210、低噪聲放大器220與接地電路230。螺旋天線500電性連接至濾波器210,濾波器210電性連接至低噪聲放大器220,而地線400電性連接至接地電路230。在本實(shí)施例中,螺旋天線裝置10用于收發(fā)圓極化信號(hào),并且以螺旋天線500作為信號(hào)饋入路徑,而以地線400接地。螺旋天線500與地線400的互相配合可用于接收具有特定頻率的信號(hào),例如通過螺旋天線500的螺距與傾斜角以及螺旋天線500與地線400之間的軸距……等等特定結(jié)構(gòu)參數(shù)的配合,螺旋天線裝置10即可適于接收GPS信號(hào)。再者,本發(fā)明的技術(shù)特征在于,由于地線400是設(shè)置于螺旋天線500內(nèi)(地線400位于螺旋天線500的中心軸處),并結(jié)合自螺旋天線500的天線底段503處饋入信號(hào),使得螺旋天線500內(nèi)的的磁通量增加。 江蘇干擾四臂螺旋天線暗室翊騰電子是一家專注于四臂螺旋天線的主營(yíng)企業(yè)。

浙江2D場(chǎng)形圖四臂螺旋天線原理,四臂螺旋天線

    一種頻率可重構(gòu)四臂螺旋天線,包括作為支撐單元的底座,其特征在于:位于底座正中垂直設(shè)立有伸縮桿,位于底座上方平行設(shè)置有旋轉(zhuǎn)盤,所述的伸縮桿穿過旋轉(zhuǎn)盤預(yù)留孔位,旋轉(zhuǎn)盤與伸縮桿的頂端螺接;位于底座上沿著圓周均勻布設(shè)有四個(gè)螺旋臂,每個(gè)螺旋臂都呈螺旋狀環(huán)繞伸縮桿連接至旋轉(zhuǎn)盤的底面:每個(gè)螺旋臂包括粗段、細(xì)段,粗段固接在底座上,細(xì)段連接至旋轉(zhuǎn)盤底面,粗段內(nèi)腔為剛好容納細(xì)段的空腔,所述的細(xì)段的底部配合在粗段內(nèi)腔中。

其特征在于:

1.所述的粗段、細(xì)段都為中空筒體,粗段的空腔連接細(xì)段的空腔組成一條路徑長(zhǎng)度可變的饋電腔。

2.所述粗段的底端口與底座的對(duì)應(yīng)開口接通,所述細(xì)段頂端口與旋轉(zhuǎn)盤的對(duì)應(yīng)開口接通。

3.位于伸縮桿的頂端直角固定有指針,指針平行伸出,指針位于旋轉(zhuǎn)盤上方,與指針對(duì)應(yīng)的在旋轉(zhuǎn)盤上刻有刻度。

4.位于旋轉(zhuǎn)盤上對(duì)稱開有用于減重的缺口。

5.所述的伸縮桿由下桿和上桿組成,所述的上桿同軸滑動(dòng)配裝在下桿中,下桿沿著上桿的內(nèi)腔上下滑移。

    波瓣寬度是定向天線常用的一個(gè)很重要的參數(shù),它是指天線的輻射圖中低于峰值d3B處所成夾角的寬度。如果方形圖只有一個(gè)主波束,輻射功率的集中程度可以用兩個(gè)主平面內(nèi)的波瓣寬度來表征。通常用主瓣最大值兩側(cè),功率通量密度下降到最大值的一半(或場(chǎng)強(qiáng)下降到最大值的),即下降3分貝的兩個(gè)方向之間的夾角稱為半功率波瓣寬度,-般記為。天線垂直的波瓣寬度一般與該天線所對(duì)應(yīng)方向上的覆蓋半徑有關(guān)。因此,在一定范圍內(nèi)通過對(duì)天線垂直度(俯仰角)的調(diào)節(jié),可以達(dá)到改善小區(qū)覆蓋質(zhì)量的目的,這也是我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中經(jīng)常采用的一種手段。主要涉及兩個(gè)方面水平波瓣寬度和垂直平面波瓣寬度。水平平面的半功率角:(45°,60°,90°等)定義了天線水平平面的波束寬度。角度越大,在扇區(qū)交界處的覆蓋越好,但當(dāng)提高天線傾角時(shí),也越容易發(fā)生波束畸變,形成越區(qū)覆蓋。角度越小,在扇區(qū)交界處覆蓋越差。提高天線傾角可以在移動(dòng)程度上改善扇區(qū)交界處的覆蓋,而且相對(duì)而言,不容易產(chǎn)生對(duì)其他小區(qū)的越區(qū)覆蓋。在市中心基站由于站距小,天線傾角大,應(yīng)當(dāng)采用水平平面的半功率角小的天線,郊區(qū)選用水平平面的半功率角大的天線;垂直平面的半功率角。 四臂螺旋天線天線設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)較高的信號(hào)傳輸距離和較低的功耗。

浙江2D場(chǎng)形圖四臂螺旋天線原理,四臂螺旋天線

    為了取得較好的效果,人們逐漸開始使用螺旋天線。由于螺旋天線體積小、重量輕以及頻帶寬的特性,被***用于航天、氣象、定位等眾多領(lǐng)域。但是,目前通常使用的螺旋天線的長(zhǎng)度均在200mm以上。由于車載天線對(duì)于高度的限制,通常希望所使用的天線能夠具有盡可能短的長(zhǎng)度。因此,如何得到長(zhǎng)度盡可能短同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)良好的接收效果的螺旋天線,成為人們努力的目標(biāo)。天線桿外套將所述螺旋部、所述天線桿連接件、所述天線桿軸以及所述骨架包圍在其中。

1.推薦寬螺距部分能夠設(shè)置在所述螺旋部的各個(gè)位置上。

2.推薦螺旋部的長(zhǎng)度為68mm-95mm。

3.推薦螺旋部的長(zhǎng)度為75mm-79mm。

4.推薦寬螺距部分的數(shù)目在1-3之間,所述寬螺距部分的圈間間距S2為2mm-10mm,所述寬螺距部分的圈數(shù)在1-5之間。

5.推薦螺旋部的螺旋內(nèi)徑D為3mm-10m,所述螺旋部的線徑a為S1為0-3mm。

6.推薦螺旋部的螺旋內(nèi)徑D為5mm-7mm,所述螺旋部的線徑a為S1為。

7.推薦螺旋天線能夠省略所述骨架。

8.具體來說,根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案,能夠在短桿天線上通過調(diào)節(jié)寬螺旋部分的圈間間距、數(shù)目以及圈數(shù)等改變天線的性能,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)與接收效果的調(diào)節(jié)。 翊騰電子的四臂螺旋天線具有寬工作溫度范圍和抗震性能。浙江2D場(chǎng)形圖四臂螺旋天線原理

四臂螺旋天線的結(jié)構(gòu)緊湊,適合在移動(dòng)通信設(shè)備中使用。浙江2D場(chǎng)形圖四臂螺旋天線原理

    北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是由中國(guó)建立的區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)。與GPS、GLONASS及“伽利略”系統(tǒng)不同的是北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)覆蓋的區(qū)域不是全球而是中國(guó)本土。北斗系統(tǒng)由北斗定位衛(wèi)星系統(tǒng)組、地面控制中心為主的地面部份及北斗用戶終端設(shè)備三部分組成。衛(wèi)星系統(tǒng)包含四顆北斗定位衛(wèi)星,其中工作衛(wèi)星2顆、備用衛(wèi)星2顆。系統(tǒng)的工作頻率為,可向用戶提供二十四小時(shí)全天候即時(shí)定位服務(wù),授時(shí)精度可達(dá)數(shù)十納秒(ns)的同步精度,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)三維定位精度約幾十米,授時(shí)精度約100ns。北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)所采用的是“雙星定位”原理:系統(tǒng)首先得出用戶到***顆衛(wèi)星的距離,以及用戶到兩顆衛(wèi)星距離之和,從而知道用戶處于以***顆衛(wèi)星為球心的一個(gè)球面之上,同時(shí)還處于以兩顆衛(wèi)星為焦點(diǎn)的球面之間的交線上,從而得到用戶的二維坐標(biāo)。另外控制中心通過已經(jīng)存儲(chǔ)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶高度值,又可知道用戶出于某一與地球基準(zhǔn)橢球面平行的橢球面上,從而**終計(jì)算出用戶所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)。北斗系統(tǒng)還具備其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)所不具有的通信功能。北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于船舶運(yùn)輸、公路交通、鐵路運(yùn)輸、海上作業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)、水文測(cè)報(bào)、森林防火、環(huán)境監(jiān)測(cè)等眾多行業(yè)。另外。 浙江2D場(chǎng)形圖四臂螺旋天線原理