浙江2D場(chǎng)形圖四臂螺旋天線原理

來(lái)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(guò)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?chē)h(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

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    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(shuō),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(lái)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(guò)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(zhuān)注于四臂螺旋天線的主營(yíng)企業(yè)。

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    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(pán),所述的伸縮桿穿過(guò)旋轉(zhuǎn)盤(pán)預(yù)留孔位,旋轉(zhuǎn)盤(pán)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(pán)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(pán)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(kāi)口接通,所述細(xì)段頂端口與旋轉(zhuǎn)盤(pán)的對(duì)應(yīng)開(kāi)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(pán)上方,與指針對(duì)應(yīng)的在旋轉(zhuǎn)盤(pán)上刻有刻度。

4.位于旋轉(zhuǎn)盤(pán)上對(duì)稱(chēng)開(kāi)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(lái)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(chēng)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(guò)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。

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    為了取得較好的效果,人們逐漸開(kāi)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(chē)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(lái)說(shuō),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案,能夠在短桿天線上通過(guò)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(hù)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(hù)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(hù)到***顆衛(wèi)星的距離,以及用戶(hù)到兩顆衛(wèi)星距離之和,從而知道用戶(hù)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?xún)深w衛(wèi)星為焦點(diǎn)的球面之間的交線上,從而得到用戶(hù)的二維坐標(biāo)。另外控制中心通過(guò)已經(jīng)存儲(chǔ)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶(hù)高度值,又可知道用戶(hù)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(hù)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