一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線及具有該天線的海事衛(wèi)星電話的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，包括固定底盤(pán)(3)、安裝柱(4)、同軸電纜(5)、偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)、和單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)數(shù)量一樣的饋電貼片(1)，安裝柱(4)的一端設(shè)置在固定底盤(pán)(3)中心位置，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)的底部設(shè)置在固定底盤(pán)(3)的外圈上，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)的頂部連接饋電貼片(1)的固定端，饋電貼片(1)的自由端固定在安裝柱(4)的另外一端，饋電貼片(1)電連接同軸電纜(5)。它是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，設(shè)計(jì)方便的全向圓極化天線。
【專利說(shuō)明】—種海事衛(wèi)星電話低仰角天線及具有該天線的海事衛(wèi)星電話
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及衛(wèi)星通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線及具有該天線的海事衛(wèi)星電話。
【背景技術(shù)】
[0002]近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，全球化浪潮極大拓展人類活動(dòng)空間、活動(dòng)范圍。大跨度、大范圍、多時(shí)區(qū)、多頻次的溝通交流成為人類工作、生活的基本特點(diǎn)。在全球化背景下，采用多址傳輸技術(shù)的衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。衛(wèi)星通信，具有覆蓋范圍廣、即時(shí)性強(qiáng)、組網(wǎng)靈活、地理?xiàng)l件限制少的特點(diǎn)，其在航空航天、航海、軍事、電視廣播、金融服務(wù)、災(zāi)害預(yù)警和救援等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
[0003]天線是用來(lái)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信信號(hào)發(fā)射或接收的裝置，是衛(wèi)星通信的關(guān)鍵部件。天線的信號(hào)功率、信號(hào)純凈度直接關(guān)系到衛(wèi)星通信質(zhì)量。天線的方向圖、增益系數(shù)、天線極化、頻帶寬度、輸入阻抗直接關(guān)系到衛(wèi)星通信質(zhì)量。
[0004]方向圖，是指天線向不同方向發(fā)射或者接收的電磁波，其功率大小在垂直平面及水平平面上形成的曲線。波束寬度，是指功率點(diǎn)之間的夾角，水平平面的功率點(diǎn)之間的夾角叫水平波束寬度，垂直平面的功率點(diǎn)之間的夾角叫垂直波束寬度，水平波束寬度決定天線發(fā)射電磁波水平覆蓋的范圍，垂直波束寬度決定了天線發(fā)射信號(hào)傳輸距離及縱向覆蓋；天線主波瓣，是指方向圖中最大輻射方向的輻射波瓣，主波瓣之外的波瓣為副瓣、尾瓣；增益系數(shù)，是指在相同功率條件下，天線的電磁波聚束功率和理想天線的電磁波聚束功率的比值，天線方向圖中主波束越窄，副波瓣尾波瓣越小，天線增益系數(shù)就越高。方向圖是設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)天線信號(hào)接收或者發(fā)射能力的主要指標(biāo)。
[0005]駐波比，天線接收衛(wèi)星通信信號(hào)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生部分的反射波，入射波和發(fā)射波迭加，產(chǎn)生駐波，反射越大駐波比越高，天線接收的匹配性越差。
[0006]低仰角視角，是指天線相對(duì)于通信衛(wèi)星處于低仰角狀態(tài)。低仰角狀態(tài)下會(huì)引發(fā)衛(wèi)星通信的多路徑效應(yīng)，即由于地面或者海面的反射，反射信號(hào)和直射信號(hào)一起進(jìn)入設(shè)備天線，引起信號(hào)在幅度和相位上的變化，造成天線方向圖的零點(diǎn)發(fā)生偏移，嚴(yán)重影響信號(hào)的接收或者解調(diào)，造成信號(hào)衰減，當(dāng)天線仰角低于一個(gè)波束寬度時(shí)，多路徑效應(yīng)就尤其突出。在高緯度地區(qū)，衛(wèi)星天線經(jīng)常相對(duì)于海事衛(wèi)星處于低仰角視角。
[0007]天線極化，是指天線電場(chǎng)矢量振動(dòng)的方向。通常天線有線極化、圓極化、橢圓極化幾種極化形式。線極化，是指天線極化的方向?yàn)閷?duì)稱振子的水平方向或者垂直方向；圓極化，是指天線的兩個(gè)振子的正交極化波振同相等，相位差90度。圓極化天線可以接收任意極化的來(lái)波，其輻射波也可被任意天線接收。
[0008]圓極化天線可通過(guò)以下兩種方案得到。第一種方案，采用全向輻射特性的天線，通過(guò)饋入圓極化波來(lái)實(shí)現(xiàn)天線信號(hào)的圓極化，這種方案的天線結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、天線加工制作困難，天線成本高；第二種方案，將覆蓋一定方位角的多個(gè)天線單元，通過(guò)一定的方式組合起來(lái)實(shí)現(xiàn)天線的圓極化。
[0009]目前使用的圓極化天線主要有微帶圓極化天線和平面等角螺旋天線。微帶圓極化天線是一種平面諧振式天線，其Q值高，頻帶窄；平面等角螺旋天線，其頻帶窄，工作頻率低，在與非平面介質(zhì)體共形時(shí)，會(huì)引起天線性能的改變。
[0010]頻帶帶寬較窄，信號(hào)增益系數(shù)較低是制約圓極化天線的主要因素，通常將不大于3dB的帶寬定義為天線的圓極化帶寬。在高緯度地區(qū)的低仰角視角，屬于天線3dB波束寬度以外的視角，要實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信信號(hào)接收，衛(wèi)星天線的上半空間需具有半球型輻射方向圖，其信號(hào)增益不能低于-5dB。
[0011]目前低仰角視角下，通常采用單模/窄波束單臂螺旋無(wú)源天線，其最大只有70度波束寬度，需要經(jīng)常通過(guò)調(diào)整天線的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)的收發(fā)需要。其存在操作繁瑣，工作狀態(tài)受人為因素影響較多，工作狀態(tài)不確定，天線增益下降嚴(yán)重，天線收發(fā)信號(hào)質(zhì)量低的技術(shù)問(wèn)題；衛(wèi)星通信行業(yè)還采用最大120度波束寬度的寬波束天線，其通過(guò)調(diào)整天線貼片來(lái)矯正方向圖，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收，其存在天線增益低，天線收發(fā)信號(hào)質(zhì)量的技術(shù)問(wèn)題。
[0012]在高緯度地區(qū)的低仰角視角條件下，無(wú)論選擇以上那種天線都存在天線增益過(guò)低，接收信號(hào)弱、造成接通率低、掉話率高的技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0013]為了克服現(xiàn)有技術(shù)在低仰角視角條件下，特別是高緯度地區(qū)使用衛(wèi)星電話時(shí)，采用最大只有70度波束寬度的單臂螺旋無(wú)源天線，或者可調(diào)整天線貼片的120度最大波束寬度的寬波束天線的技術(shù)方案，其均存在天線駐波比高，接收匹配性差，天線增益過(guò)低，接收信號(hào)弱、造成接通率低、掉話率高的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型提供一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線及具有該天線的海事衛(wèi)星電話。
[0014]為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0015]一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，包括固定底盤(pán)、安裝柱、同軸電纜、偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂、和單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂數(shù)量一樣的饋電貼片，安裝柱的一端設(shè)置在固定底盤(pán)中心位置，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的底部設(shè)置在固定底盤(pán)的外圈上，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的頂部連接饋電貼片的固定端，饋電貼片的自由端固定在安裝柱的另外一端,饋電貼片電連接同軸電纜。
[0016]單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂，其板狀寬度從單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂頂部到底部呈對(duì)數(shù)規(guī)律變化:
[0017]nfe'[ (cot a *sin Θ ) * φ ]
[0018]其中，rι為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的螺旋起始點(diǎn)矢徑，α為螺旋角，即為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的螺旋切線與單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的圓錐母線間的夾角，Θ為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的圓錐體的半錐角，Φ為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的方位角，其值為360*η，η為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的螺旋匝數(shù)。
[0019]本實(shí)用新型的工作原理是，天線振子，采用其寬度按對(duì)數(shù)關(guān)系變化的板狀對(duì)數(shù)天線振子，這種板狀對(duì)數(shù)天線振子可以生產(chǎn)周期性重復(fù)輻射圖和阻抗特性，從而使海事衛(wèi)星電話低仰角天線在軸線方向具有周期性重復(fù)輻射圖和阻抗特性，增強(qiáng)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的方向圖和輸出阻抗的周期性重復(fù)，增強(qiáng)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的天線輻射功率及輻射集中度，使海事衛(wèi)星電話低仰角天線取得了極寬的工作帶寬，更大的輻射能力，更穩(wěn)定的周期性重復(fù)輻射圖，和恒定的輸出阻抗特性；將板狀對(duì)數(shù)天線振子沿軸線方向繞成圓錐狀的螺旋天線振子，形成單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂，這種單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂沿軸線方向具有最大輻射，并在軸線方向產(chǎn)生圓極化波，其具有極寬的工作頻帶寬度，且輸入阻抗幾乎恒定；再將安裝柱的一端設(shè)置在固定底盤(pán)中心位置，在單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的頂部設(shè)置饋電貼片，將單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的底部固定在固定底盤(pán)上，饋電貼片的自由端固定在安裝柱的另外一端，再在單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的頂部設(shè)置饋電貼片，饋電貼片電連接同軸電纜，形成軸向模圓錐螺旋結(jié)構(gòu)的海事衛(wèi)星電話低仰角天線，這種海事衛(wèi)星電話低仰角天線沿軸線方向具有最大輻射能力，很寬的頻帶寬度，在軸線方向產(chǎn)生接收或者發(fā)射的圓極化波，輸入阻抗恒定。這種結(jié)構(gòu)的天線具有半球型輻射方向圖，180度的波束寬度，可以在O。仰角一 90。仰角之間，在確保最低增益大于_2dB的前提下，最大增益能大于+2dB，從而實(shí)現(xiàn)低仰角視角的衛(wèi)星通信信號(hào)接收和發(fā)送。衛(wèi)星信號(hào)接收時(shí)，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂將接收到的衛(wèi)星信號(hào)，通過(guò)饋電貼片傳入同軸電纜，通過(guò)同軸電纜傳送給海事衛(wèi)星電話終端。在通話信號(hào)發(fā)射時(shí)，海事衛(wèi)星電話終端將要發(fā)射的信號(hào)通過(guò)同軸電纜，經(jīng)饋電貼片傳送給單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂，通過(guò)單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂發(fā)射給通信衛(wèi)星。
[0020]和現(xiàn)有技術(shù)在低仰角視角條件下，特別是高緯度地區(qū)使用衛(wèi)星電話時(shí)，采用最大只有70度波束寬度的單臂螺旋無(wú)源天線，或者可調(diào)整天線貼片的120度最大波束寬度的寬波束天線的技術(shù)方案相比。本實(shí)用新型采用安裝柱的一端設(shè)置在固定底盤(pán)中心位置，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的底部設(shè)置在固定底盤(pán)的外圈上，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的頂部連接饋電貼片的固定端，饋電貼片的自由端固定在安裝柱的另外一端，饋電貼片電連接同軸電纜的技術(shù)方案。和現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案，不論從整體上，還是從組成技術(shù)特征上，以及工作原理，都顯而易見(jiàn)的不同。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，無(wú)法在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)簡(jiǎn)單的分析、推理、有限次實(shí)驗(yàn)得到本實(shí)用新型的技術(shù)方案；本領(lǐng)域的技術(shù)人員，無(wú)法通過(guò)多個(gè)現(xiàn)有技術(shù)方案相組合得到本實(shí)用新型的技術(shù)方案；本領(lǐng)域的技術(shù)人員，無(wú)法通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識(shí)相結(jié)合而得到。和現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)，為現(xiàn)有技術(shù)做出了貢獻(xiàn)。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)存在天線駐波比高，接收匹配性差，天線增益過(guò)低，接收信號(hào)弱、造成接通率低、掉話率高的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型，實(shí)現(xiàn)在高緯度地區(qū)，或者其他低仰角情況下通過(guò)衛(wèi)星天線進(jìn)行穩(wěn)定衛(wèi)星電話通信，取得了在O °仰角一 90 °仰角之間，在確保最低增益大于_2dB的前提下，最大增益能大于+2dB，天線輻射功率高，天線增益系數(shù)高，輸入阻抗恒定，180度的波束寬度，不需要調(diào)整天線方向即可在任何低仰角視角條件下接收或發(fā)送衛(wèi)星通信信號(hào)的技術(shù)效果。本實(shí)用新型，取得了實(shí)質(zhì)的進(jìn)步，獲得了有益的效果，其技術(shù)方案還是未來(lái)技術(shù)的發(fā)展方向。
[0021]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的軸向輻射能力和圓極化波的接收能力，作為優(yōu)選，海事衛(wèi)星電話低仰角天線，其偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂與安裝柱以及固定底盤(pán)的軸線重合。
[0022]以上是對(duì)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的方向圖的主波瓣功率信號(hào)集中度的進(jìn)一步改進(jìn)。在海事衛(wèi)星電話低仰角天線設(shè)計(jì)時(shí)，軸向模圓錐螺旋結(jié)構(gòu)的天線需要有穩(wěn)定的軸向結(jié)構(gòu)，基于前述需要，采用穩(wěn)定的軸向設(shè)計(jì)方案，增強(qiáng)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的軸向結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。正是基于這種構(gòu)思，在前述海事衛(wèi)星電話低仰角天線技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)置單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂與安裝柱以及固定底盤(pán)的軸線重合，實(shí)現(xiàn)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的軸向的恒定性和穩(wěn)定性，從而取得提高天線信號(hào)功率集中度，天線主波瓣集中度，降低副波瓣、尾波瓣數(shù)量，天線具有更強(qiáng)的輻射能力，更小的駐波比，更佳的增益系數(shù)，更好的圓極化能力的技術(shù)效果。
[0023]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的軸向輻射能力和圓極化波的生產(chǎn)能力，作為優(yōu)選，海事衛(wèi)星電話低仰角天線的偶數(shù)個(gè)饋電貼片成對(duì)稱設(shè)置在安裝柱上。
[0024]以上是對(duì)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的方向圖的主波瓣功率信號(hào)集中度的和波束寬度的進(jìn)一步改進(jìn)。在海事衛(wèi)星電話低仰角天線設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮天線整體方向圖的對(duì)稱性布圖，以提高主波瓣的輻射質(zhì)量，減少副波瓣或者尾波瓣的影響。基于前述需要，采用新的設(shè)置高饋電貼片技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)海事衛(wèi)星電話低仰角天線方向圖的優(yōu)化。正是基于這種構(gòu)思，在前述海事衛(wèi)星電話低仰角天線技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)將偶數(shù)個(gè)饋電貼片成對(duì)稱設(shè)置在安裝柱上，饋電貼片連接同軸饋電電纜，實(shí)現(xiàn)單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的對(duì)稱設(shè)置，確保海事衛(wèi)星電話低仰角天線的方向圖以軸線方向?yàn)橹行牟紙D，提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的主波瓣的功率集中度，減少副波瓣、尾波瓣，從而使海事衛(wèi)星電話低仰角天線具有更強(qiáng)的輻射能力，更佳的增益系數(shù)、更小的駐波比，更好的圓極化能力的技術(shù)效果。
[0025]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的軸向共線能力，作為優(yōu)選，固定底盤(pán)為圓盤(pán)。
[0026]以上是對(duì)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的方向圖的主波瓣功率信號(hào)集中度的進(jìn)一步改進(jìn)。在海事衛(wèi)星電話低仰角天線設(shè)計(jì)時(shí)，需要確保固定底盤(pán)軸線和單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的軸線重合，以提高方向圖中主波瓣輻射質(zhì)量?；谇笆鲂枰捎镁哂蟹€(wěn)定軸線的固定底盤(pán)技術(shù)方案，確保固定底盤(pán)軸線和單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的軸線重合。正是基于這種構(gòu)思，在前述海事衛(wèi)星電話低仰角天線技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)采用圓盤(pán)型固定底盤(pán)技術(shù)方案，輕松實(shí)現(xiàn)固定底盤(pán)軸線的軸向恒定性和統(tǒng)一性，取得海事衛(wèi)星電話低仰角天線具有集中的主波瓣，較少的副波瓣、尾波瓣，具有更強(qiáng)的輻射能力，更佳的增益系數(shù)、更小的駐波比，更好的圓極化能力的技術(shù)效果。
[0027]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的饋線信號(hào)傳遞質(zhì)量，作為優(yōu)選，海事衛(wèi)星電話低仰角天線，還包括饋電巴倫，饋電巴倫設(shè)置在安裝柱上，饋電巴倫通過(guò)同軸電纜連接饋電貼片。
[0028]以上是對(duì)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的饋線信號(hào)傳遞能力的進(jìn)一步改進(jìn)。在海事衛(wèi)星電話低仰角天線設(shè)計(jì)時(shí)，需要將流入同軸饋電電纜的屏蔽層外部的電流扼制掉?；谇笆鲂枰?，采用新的平衡不平衡轉(zhuǎn)換技術(shù)方案，使衛(wèi)星通信信號(hào)電流在平衡型天線和不平衡同軸電纜之間的轉(zhuǎn)換。基于這種構(gòu)思，在前述海事衛(wèi)星電話低仰角天線技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加饋電巴倫，饋電巴倫設(shè)置在安裝柱上，饋電巴倫通過(guò)同軸電纜連接饋電貼片，接入海事衛(wèi)星電話低仰角天線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂產(chǎn)生的信號(hào)電流，經(jīng)饋電貼片流入同軸電纜外皮的高頻電流，經(jīng)過(guò)饋電巴倫后，被扼制掉，取得降低噪波信號(hào)，確保天線信號(hào)的純凈性的技術(shù)效果。
[0029]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高饋電巴倫對(duì)天線對(duì)單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的匹配性，作為優(yōu)選，饋電巴倫為磁環(huán)巴倫、圓柱巴倫、套筒巴倫、漸變線巴倫中的任一種或者它們的組人
口 O
[0030]以上是對(duì)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的饋線信號(hào)傳遞能力的進(jìn)一步改進(jìn)。在海事衛(wèi)星電話低仰角天線設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)不同的天線尺寸和天線信號(hào)質(zhì)量要求選擇合適的饋電巴倫?；谇笆鲂枰?，采用新的饋電巴倫選擇方案，實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同的單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂選擇合適的饋電巴倫技術(shù)方案。正是基于這種構(gòu)思，在前述海事衛(wèi)星電話低仰角天線技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)提供磁環(huán)巴倫、圓柱巴倫、套筒巴倫、漸變線巴倫的饋電巴倫選擇方案，實(shí)現(xiàn)根據(jù)天線的設(shè)計(jì)需要，選擇合適的饋電巴倫技術(shù)方案，提高天線信號(hào)的饋線傳遞質(zhì)量。
[0031]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高饋線輸出阻抗和還是衛(wèi)星電話終端的輸入阻抗的匹配性，作為優(yōu)選，海事衛(wèi)星電話低仰角天線，還包括阻抗變換器，阻抗變換器設(shè)置在固定底盤(pán)上，阻抗變換器通過(guò)同軸電纜連接饋電巴倫。
[0032]以上是對(duì)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的信號(hào)輸出質(zhì)量的進(jìn)一步改進(jìn)。在海事衛(wèi)星電話低仰角天線設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮同軸電纜饋線和海事衛(wèi)星電話終端之間的阻抗匹配?；谇笆鲂枰?，采用新的阻抗匹配技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)天線同軸電纜饋線和海事衛(wèi)星電話終端之間的阻抗匹配。正是基于這種構(gòu)思，在前述海事衛(wèi)星電話低仰角天線技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加阻抗變換器，阻抗變換器設(shè)置在固定底盤(pán)上，阻抗變換器通過(guò)同軸電纜電連接饋電巴倫，實(shí)現(xiàn)將同軸電纜的阻抗變換到海事衛(wèi)星電話終端所需的阻抗范圍，提高天線信號(hào)的傳遞質(zhì)量。
[0033]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的使用壽命，作為優(yōu)選，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂上設(shè)置有封套。
[0034]以上是對(duì)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的長(zhǎng)期工作能力的進(jìn)一步改進(jìn)。在海事衛(wèi)星電話低仰角天線設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的使用壽命?；谇笆鲂枰?，采用新的單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂保護(hù)技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂在使用中的低損耗。正是基于這種構(gòu)思，在前述單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過(guò)在單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂上設(shè)置封套，實(shí)現(xiàn)對(duì)單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的保護(hù)，降低使用中的損耗，提高單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的使用壽命。
[0035]為了克服現(xiàn)有海事衛(wèi)星電話技術(shù)，采用70度波束寬度的單臂螺旋無(wú)源天線或者120度最大波束寬度的寬波束天線的海事衛(wèi)星電話技術(shù)方案，其存在電話接通率低，掉話率高，通信信號(hào)質(zhì)量差的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型提供一種海事衛(wèi)星電話。
[0036]一種海事衛(wèi)星電話，其包括上述的任一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線。
[0037]在現(xiàn)有或者后續(xù)開(kāi)發(fā)的海事衛(wèi)星電話的基礎(chǔ)上，采用本實(shí)用新型涉及的任一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，形成海事衛(wèi)星電話的技術(shù)方案。海事衛(wèi)星電話低仰角天線可以采用內(nèi)置的技術(shù)方案集成在海事衛(wèi)星電話中，也可以采用外置的技術(shù)方案通過(guò)饋電線纜和海事衛(wèi)星電話的其他模塊進(jìn)行連接。
[0038]本實(shí)用新型的海事衛(wèi)星電話的工作原理是，利用海事衛(wèi)星電話信號(hào)處理、分析模塊處理接入或者呼出的通信信號(hào)，采用本實(shí)用新型涉及的海事衛(wèi)星電話低仰角天線來(lái)實(shí)現(xiàn)O。仰角一 180。仰角之間的衛(wèi)星通信信號(hào)的接收或者發(fā)射，取得海事衛(wèi)星電話的通信信號(hào)能在確保最低增益大于_2dB的前提下，最大增益能大于+2dB，海事衛(wèi)星電話的輻射功率高，通信信號(hào)增益系數(shù)高，輸入阻抗恒定，在全視角條件下進(jìn)行衛(wèi)星電話通信的技術(shù)效果。解決了現(xiàn)有海事衛(wèi)星電話存在電話接通率低，掉話率高，通信信號(hào)質(zhì)量差的技術(shù)問(wèn)題
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0040]1.和現(xiàn)有技術(shù)在低仰角視角條件下，特別是高緯度地區(qū)使用衛(wèi)星電話時(shí)，采用最大只有70度波束寬度的單臂螺旋無(wú)源天線，或者可調(diào)整天線貼片的120度最大波束寬度的寬波束天線的技術(shù)方案相比，本實(shí)用采用新型安裝柱的一端設(shè)置在固定底盤(pán)中心位置，其板狀寬度按對(duì)數(shù)規(guī)律設(shè)計(jì)的偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂設(shè)置在固定底盤(pán)的外圈上，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂與安裝柱以及固定底盤(pán)的軸線重合，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的頂部連接饋電貼片的固定端，饋電貼片的自由端固定在安裝柱的另外一端，饋電貼片電連接同軸電纜。的技術(shù)方案。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)存在天線駐波比高，接收匹配性差，天線增益過(guò)低，接收信號(hào)弱、造成接通率低、掉話率高的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型，實(shí)現(xiàn)在高緯度地區(qū)，或者其他低仰角情況下通過(guò)衛(wèi)星天線進(jìn)行穩(wěn)定衛(wèi)星電話通信，取得了在O。仰角一 90。仰角之間，在確保最低增益大于_2dB的前提下,最大增益能大于+2dB，天線輻射功率高，天線增益系數(shù)高，輸入阻抗恒定，180度的波束寬度，不需要調(diào)整天線方向即可在任何低仰角視角條件下接收或發(fā)送衛(wèi)星通信信號(hào)的技術(shù)效果。
[0041]2.本實(shí)用新型的天線信號(hào)饋線傳輸系統(tǒng)中采用具有磁環(huán)巴倫、圓柱巴倫、套筒巴倫、漸變線巴倫選擇方案的饋電巴倫技術(shù)方案，有效消除流入電纜屏蔽層外部的電流，降低噪波信號(hào)、確保天線信號(hào)的純凈性；采用阻抗變換器電連接饋電巴倫的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)將同軸電纜的輸出阻抗變換到海事衛(wèi)星電話終端所需的輸入阻抗范圍，提高天線信號(hào)的傳遞質(zhì)量。
[0042]3.本實(shí)用新型的單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂采用設(shè)置封套的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的保護(hù)，降低使用中的損耗，提高單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的使用壽命。
[0043]4.本實(shí)用新型的海事衛(wèi)星電話采用本實(shí)用新型涉及的任一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，其解決了現(xiàn)有海事衛(wèi)星電話存在電話接通率低，掉話率高，通信信號(hào)質(zhì)量差的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)O。仰角一 180。仰角之間的衛(wèi)星通信信號(hào)的接收或者發(fā)射，取得海事衛(wèi)星電話的通信信號(hào)能在確保最低增益大于_2dB的前提下，最大增益能大于+2dB，海事衛(wèi)星電話的輻射功率高，通信信號(hào)增益系數(shù)高，輸入阻抗恒定，在全視角條件下進(jìn)行衛(wèi)星電話通信的技術(shù)效果。
[0044]本實(shí)用新型，取得了實(shí)質(zhì)的進(jìn)步，獲得了有益的效果，適于工業(yè)應(yīng)用，具有良好的產(chǎn)業(yè)價(jià)值，它還是未來(lái)技術(shù)的發(fā)展方向。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0045]為了清楚說(shuō)明本實(shí)用新型，下面采用附圖對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施例進(jìn)行解釋，并對(duì)附圖作出簡(jiǎn)要說(shuō)明。附圖及【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】是示意性的，不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的具體限定。在本實(shí)用新型發(fā)明構(gòu)思指導(dǎo)下，還可以通過(guò)下面的附圖，得到其它附圖。
[0046]圖1為本實(shí)用新型的右旋極化天線的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]圖2為本實(shí)用新型的右旋極化天線的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖3為本實(shí)用新型的左旋極化天線的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]圖4為本實(shí)用新型的左旋極化天線的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。[0050]圖5為本實(shí)用新型的饋電貼片、安裝柱和同軸電纜結(jié)合示意圖。
[0051]圖6為本實(shí)用新型的單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]圖中附圖標(biāo)記分別表示為:1_饋電貼片，2-單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂，3-固定底盤(pán)，4-安裝柱，5-同軸電纜，6-饋電巴倫，7-阻抗變換器，A-單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的圓錐軸線，B-單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的圓錐母線，C-單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的螺旋切線。
【具體實(shí)施方式】
[0053]本實(shí)用新型提供一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)存在線駐波比高，接收匹配性差，天線增益過(guò)低，接收信號(hào)弱、造成接通率低、掉話率高的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型，實(shí)現(xiàn)在高緯度地區(qū)，或者其他低仰角情況下通過(guò)衛(wèi)星天線進(jìn)行穩(wěn)定衛(wèi)星電話通信，取得了在O °仰角一 90 °仰角之間，在確保最低增益大于_2dB的前提下，最大增益能大于+2dB，天線輻射功率高，天線增益系數(shù)高，輸入阻抗恒定，180度的波束寬度，不需要調(diào)整天線方向即可在任何低仰角視角條件下接收或發(fā)送衛(wèi)星通信信號(hào)的技術(shù)效果。本實(shí)用新型還實(shí)現(xiàn)了天線饋線系統(tǒng)的性能優(yōu)化，取得了有效消除流入電纜屏蔽層外部的電流，降低噪波信號(hào)、確保天線信號(hào)的純凈性，同軸電纜的輸出阻抗和海事衛(wèi)星電話終端的輸入阻抗匹配，提高天線信號(hào)的傳遞質(zhì)量的技術(shù)效果。
[0054]本實(shí)用新型還提供一種海事衛(wèi)星電話，其解決了現(xiàn)有海事衛(wèi)星電話存在電話接通率低，掉話率高，通信信號(hào)質(zhì)量差的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型的海事衛(wèi)星電話，實(shí)現(xiàn)O。仰角一 180。仰角之間的衛(wèi)星通信信號(hào)的接收或者發(fā)射，取得海事衛(wèi)星電話的通信信號(hào)能在確保最低增益大于_2dB的前提下，最大增益能大于+2dB，海事衛(wèi)星電話的輻射功率高，通信信號(hào)增益系數(shù)高，輸入阻抗恒定，在全視角條件下進(jìn)行衛(wèi)星電話通信的技術(shù)效果。
[0055]本實(shí)用新型實(shí)施中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，總體思路如下:
[0056]首先根據(jù)低仰角視角衛(wèi)星信號(hào)接收或者發(fā)送的需要，設(shè)計(jì)安裝柱的一端設(shè)置在固定底盤(pán)中心位置，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的底部固定在固定底盤(pán)上，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的頂部設(shè)置有饋電貼片，饋電貼片的自由端固定在安裝柱的另外一端，饋電貼片電連接同軸電纜的技術(shù)方案；接著根據(jù)軸向模圓錐螺旋結(jié)構(gòu)的天線需要有穩(wěn)定的軸向結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂與安裝柱以及固定底盤(pán)的軸線重合的技術(shù)方案；又根據(jù)天線整體方向圖的對(duì)稱性布圖需要，以提高天線主波瓣的輻射質(zhì)量，減少副波瓣或者尾波瓣的影響，設(shè)計(jì)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的兩個(gè)饋電貼片成對(duì)稱設(shè)置在安裝柱上的技術(shù)方案；又根據(jù)天線振子需要具有周期性的方向圖和恒定的輸出阻抗，設(shè)計(jì)單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的板狀寬度從單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂頂部到底部呈對(duì)數(shù)規(guī)律變化的技術(shù)方案；再根據(jù)需要確保固定底盤(pán)軸線和偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的軸線重合，以提高方向圖中主波瓣輻射質(zhì)量，設(shè)計(jì)固定底盤(pán)為圓盤(pán)的技術(shù)方案；再根據(jù)需要將流入同軸饋電電纜的屏蔽層外部的電流扼制掉，設(shè)計(jì)海事衛(wèi)星電話低仰角天線，還包括饋電巴倫，饋電巴倫設(shè)置在安裝柱上，饋電巴倫通過(guò)同軸電纜連接饋電貼片的技術(shù)方案；還根據(jù)需要根據(jù)不同的天線尺寸和天線信號(hào)質(zhì)量要求選擇合適的饋電巴倫，設(shè)計(jì)饋電巴倫為磁環(huán)巴倫、圓柱巴倫中的任一種或者它們的組合的技術(shù)方案；還根據(jù)需要考慮同軸電纜饋線和海事衛(wèi)星電話終端之間的阻抗匹配，設(shè)計(jì)海事衛(wèi)星電話低仰角天線還包括阻抗變換器，阻抗變換器設(shè)置在固定底盤(pán)上，阻抗變換器通過(guò)同軸電纜連接饋電巴倫的技術(shù)方案；最后根據(jù)需要考慮單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的使用壽命，設(shè)計(jì)單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂上設(shè)置封套的技術(shù)方案。
[0057]本實(shí)用新型還根據(jù)現(xiàn)有海事衛(wèi)星電話提高通信質(zhì)量的需要，設(shè)計(jì)采用本實(shí)用新型涉及的海事衛(wèi)星電話低仰角天線的海事衛(wèi)星電話的技術(shù)方案。
[0058]本實(shí)用新型，以偶數(shù)臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線為基礎(chǔ)，集成饋電巴倫和阻抗變換器構(gòu)成的饋線信號(hào)處理技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)在高緯度地區(qū)，或者其他低仰角情況下通過(guò)海事衛(wèi)星電話低仰角天線進(jìn)行穩(wěn)定衛(wèi)星電話通信。
[0059]本實(shí)用新型的信號(hào)傳遞質(zhì)量的控制在于在饋線系統(tǒng)中采用饋電巴倫實(shí)現(xiàn)天線信號(hào)的純凈性，在饋線系統(tǒng)中采用阻抗變換器，實(shí)現(xiàn)同軸電纜輸出阻抗和海事衛(wèi)星電話輸入阻抗的匹配。
[0060]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說(shuō)明。對(duì)這些實(shí)施方式的說(shuō)明主要用于幫助理解本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思、所解決的技術(shù)問(wèn)題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征和帶來(lái)的技術(shù)效果。對(duì)這些實(shí)施方式的說(shuō)明是示意性的，不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的具體限定。本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式所涉及的技術(shù)特征，只要彼此不構(gòu)成沖突就可以相互組合，通過(guò)等同替代或者是明顯變型方式得到的所有實(shí)施例，和本實(shí)用新型的實(shí)施例實(shí)質(zhì)上相同。
[0061]實(shí)施例一:
[0062]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)用新型，包括固定底盤(pán)3、安裝柱4、同軸電纜5、偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺 旋天線臂2、和單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2數(shù)量一樣的饋電貼片1，安裝柱4的一端設(shè)置在固定底盤(pán)3中心位置，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2的底部設(shè)置在固定底盤(pán)3的外圈上，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2的頂部連接饋電貼片I的固定端，饋電貼片I的自由端固定在安裝柱4的另外一端，饋電貼片I電連接同軸電纜5。
[0063]如圖6所示，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2，其板狀寬度從單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂頂部到底部呈對(duì)數(shù)規(guī)律變化:
[0064]nfe'[ (cot a *sin Θ ) * φ ]
[0065]其中，ι為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的螺旋起始點(diǎn)矢徑，α為螺旋角，即為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的螺旋切線與單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的圓錐母線間的夾角，Θ為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的圓錐體的半錐角，Φ為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的方位角，其值為360*η，η為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的螺旋匝數(shù)。
[0066]本實(shí)施例中:單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2，用于接收或發(fā)射無(wú)線信號(hào)。如圖1、圖2所示，其可以通過(guò)板狀對(duì)數(shù)天線臂沿軸線方向右旋形成產(chǎn)生左旋圓極化波的右旋單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂，這種天線臂和固定底盤(pán)3、安裝柱4、同軸電纜5共同組成海事衛(wèi)星電話低仰角天線；如圖3、圖4所示，其可以通過(guò)板狀對(duì)數(shù)天線臂沿軸線方向左旋形成產(chǎn)生左旋圓極化波的左旋單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂，這種天線臂和固定底盤(pán)3、安裝柱4、同軸電纜5共同組成海事衛(wèi)星電話低仰角天線。單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2的外形呈圓錐形板狀螺旋，其制作材料為銅金屬，鋁金屬，或者其他具有導(dǎo)電率好、即堅(jiān)固又柔韌，不易氧化和腐蝕的材料。
[0067]饋電貼片I，用于和同軸饋電電纜連接，其制作材料為銅金屬，鋁金屬，或者其他具有導(dǎo)電率好、即堅(jiān)固又柔韌，不易氧化和腐蝕的材料；
[0068]固定底盤(pán)3，用于安裝固定單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2和安裝柱4，其制作材料為塑料，或者其他絕緣料，或者表層設(shè)置有絕緣材料的金屬材料；固定底盤(pán)比較優(yōu)化的方案是選擇重心軸線和幾何尺寸軸線重合的固定底盤(pán)，其可以是圓盤(pán)、橢圓盤(pán)、正多邊形固定底盤(pán)。
[0069]安裝柱4，用于固定支撐單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2，其可以為實(shí)心柱狀，也可以為中空的柱狀；
[0070]同軸電纜5，用于將通過(guò)饋電貼片I傳入的偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2接收到的衛(wèi)星通信信號(hào)傳輸給海事衛(wèi)星電話終端，或者將海事衛(wèi)星電話終端呼出的信號(hào)通過(guò)饋電貼片I傳遞給偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2，其可以是市場(chǎng)上可以買到的同軸電纜，也可以是專門(mén)設(shè)計(jì)的同軸電纜；
[0071]如圖1、圖3所示，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2較寬的一端和固定底盤(pán)3連接，較窄的一端和設(shè)置有饋電貼片1，通過(guò)饋電貼片I和安裝柱連接。
[0072]本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境和工件的要求自由選擇組件的參數(shù)。
[0073]本實(shí)用新型投入使用時(shí)，第一步，檢查、調(diào)試設(shè)備:檢查偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2、兩個(gè)饋電貼片1、固定底盤(pán)3、安裝柱4、同軸電纜5，是否按本實(shí)用新型的技術(shù)方案連接，它們之間的硬件連接是否正常，如果出現(xiàn)異常，予以糾正；第二步，加電測(cè)試設(shè)備:啟動(dòng)電源，確認(rèn)海事衛(wèi)星電話低仰角天線工作狀態(tài)是否正常，正常后才投入使用；第三步，接入海事衛(wèi)星電話系統(tǒng)，執(zhí)行信號(hào)發(fā)射或接收任務(wù)。
[0074]本實(shí)施例的工作流程和原理如下，通過(guò)固定底盤(pán)3和設(shè)置在固定底盤(pán)3中心位置的安裝柱4固定的偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2，其具有半球形方向圖，180度的波束寬度，其可以接收任何相對(duì)視角的衛(wèi)星通信信號(hào)，接收到的圓極化信號(hào)電流通過(guò)饋電貼片1，傳入同軸電纜5在傳遞給海事衛(wèi)星電話終端；反之，海事衛(wèi)星電話終端發(fā)射的信號(hào)，通過(guò)同軸電纜5，經(jīng)饋電貼片I傳遞給偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2，其產(chǎn)生圓極化的信號(hào)波發(fā)射給通信衛(wèi)星。
[0075]本實(shí)施例中，用來(lái)通過(guò)沿軸線方向繞成圓錐狀的單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的板狀天線振子，選用其寬度按照對(duì)數(shù)規(guī)律設(shè)計(jì)板狀天線振子，這種板狀天線振子其寬度具有確定的比例關(guān)系，其可以生產(chǎn)周期性重復(fù)輻射圖和阻抗特性，這種天線振子沿天線的底部向頂部具有最強(qiáng)的輻射功率和極寬的工作頻帶寬度，這種板狀天線繞成圓錐狀的單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂，其沿單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的軸向方向具有最大輻射功率及輻射集中度，也具有極寬的工作頻帶寬度和恒定的輸出阻抗特性，同時(shí)還具有周期性重復(fù)輻射圖和阻抗特性
[0076]本實(shí)施例的技術(shù)方案，還可以如圖2、圖4所示的技術(shù)方案，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2較窄的一端和固定底盤(pán)3連接，較寬的一端和設(shè)置有饋電貼片1，通過(guò)饋電貼片I和安裝柱連接。這兩個(gè)技術(shù)方案同樣可以實(shí)現(xiàn)低仰角視角情況下衛(wèi)星信號(hào)的接收和發(fā)射。
[0077]實(shí)施例二:
[0078]為了提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的方向圖的主波瓣功率信號(hào)集中度，本實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)施例的海事衛(wèi)星電話低仰角天線，其偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2與安裝柱4以及固定底盤(pán)3的軸線重合。[0079]本實(shí)施例是在實(shí)施例一的安裝柱4的一端設(shè)置在固定底盤(pán)3中心位置技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，首先保證安裝柱4和固定底盤(pán)3的軸線重合，再進(jìn)一步確保偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2與安裝柱4以及固定底盤(pán)3的軸線重合，這種結(jié)構(gòu)具有較好的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，使海事衛(wèi)星電話低仰角天線的機(jī)械機(jī)構(gòu)具有更好的穩(wěn)定性；這種軸線重合，使天線的軸向恒定、統(tǒng)一、穩(wěn)定，進(jìn)一步增強(qiáng)海事衛(wèi)星電話低仰角天線的軸向模結(jié)構(gòu)，使天線的輻射功率進(jìn)一步集中到軸線方向、降低其他方向的輻射功率，從而增強(qiáng)天線主波瓣的輻射強(qiáng)度和輻射寬度，減少副波瓣和尾波瓣的數(shù)量及它們的輻射強(qiáng)度，降低天線的駐波比。這個(gè)技術(shù)方案的海事衛(wèi)星電話低仰角天線取得更強(qiáng)的輻射能力，更小的駐波比，更佳的增益系數(shù)，更寬的工作頻帶寬度，更好的圓極化能力，更寬的圓極化帶寬的技術(shù)效果。
[0080]實(shí)施例三:
[0081]為了提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的方向圖的主波瓣功率信號(hào)集中度的和波束寬度，本實(shí)施例在實(shí)施例一?二的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖5所示，本實(shí)施例的海事衛(wèi)星電話低仰角天線的偶數(shù)個(gè)饋電貼片I成對(duì)稱設(shè)置在安裝柱上。
[0082]本實(shí)施例在實(shí)施例一或者實(shí)施例二軸向模天線技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用偶數(shù)個(gè)饋電貼片I成對(duì)稱設(shè)置在安裝柱上的技術(shù)方案，這個(gè)技術(shù)方案使偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2，在一個(gè)平面上或錐面上按特定的曲率變化繞旋展開(kāi)，其信號(hào)輻射能力只由單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的角度決定，包含線性長(zhǎng)度，天線的特性不受頻率變化的影響，故具有極寬的輻射頻帶寬度。這個(gè)技術(shù)方案進(jìn)一步增強(qiáng)實(shí)施例一或者二的海事衛(wèi)星電話低仰角天線的軸向模結(jié)構(gòu)，使天線的福射功率進(jìn)一步集中到軸線方向、降低其他方向的福射功率，增強(qiáng)天線主波瓣的輻射強(qiáng)度和輻射寬度，減少副波瓣和尾波瓣的數(shù)量及它們的輻射強(qiáng)度，降低天線的駐波比，這個(gè)技術(shù)方案的海事衛(wèi)星電話低仰角天線取得更強(qiáng)的輻射能力，更佳的增益系數(shù)、更小的駐波比，更寬的工作頻帶寬度，更好的圓極化能力，和更寬的圓極化帶寬的技術(shù)效果。
[0083]實(shí)施例四:
[0084]為了提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的方向圖的主波瓣功率信號(hào)集中度，本實(shí)施例在實(shí)施例一?三的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)施例的固定底盤(pán)3為圓盤(pán)。
[0085]本實(shí)施例中，固定底盤(pán)3為圓盤(pán)，圓盤(pán)可以是實(shí)心結(jié)構(gòu)，也可以是中空的結(jié)構(gòu)，實(shí)際應(yīng)用中還可以采用橢圓盤(pán)、正多邊形固定底盤(pán)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境和工件的要求自由選擇組件的參數(shù)。
[0086]本實(shí)施例中，在實(shí)施例一、二、三的軸向模圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高固定底盤(pán)3的重心軸線和幾何軸線的重合，進(jìn)一步保證天線的輻射功率進(jìn)一步集中到軸線方向、降低其他方向的輻射功率，也就是說(shuō)增強(qiáng)天線主波瓣的輻射強(qiáng)度和輻射寬度，減少副波瓣和尾波瓣的數(shù)量及它們的輻射強(qiáng)度，降低天線的駐波比。
[0087]實(shí)施例五:
[0088]為了提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的饋線信號(hào)傳遞能力，本實(shí)施例在實(shí)施例一?四的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)施例的海事衛(wèi)星電話低仰角天線，還包括饋電巴倫6，饋電巴倫6設(shè)置在安裝柱4上，饋電巴倫6通過(guò)同軸電纜5連接饋電貼片I。[0089]本實(shí)施例中，饋電巴倫6，用于將單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2經(jīng)饋電貼片I流入同軸電纜外皮的高頻電流截?cái)?。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境和工件的要求自由選擇組件的參數(shù)。
[0090]本實(shí)施例，在實(shí)施例一、二、三、四的軸向模天線的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加饋電巴倫6，饋電巴倫6設(shè)置在安裝柱4上，饋電巴倫6通過(guò)同軸電纜5連接饋電貼片I，接入海事衛(wèi)星電話低仰角天線系統(tǒng)。兩個(gè)單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂接收的產(chǎn)生的信號(hào)電流，經(jīng)饋電貼片流入同軸饋電電纜，同軸饋電電纜的外皮就有高頻電流流過(guò),經(jīng)過(guò)饋電巴倫后,流入電纜屏蔽層外部的電流就被扼制掉，從而降低噪波信號(hào)，確保天線信號(hào)的純凈性。
[0091]實(shí)施例六:
[0092]為了提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的饋線信號(hào)傳遞能力，本實(shí)施例在實(shí)施例五的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)施例的饋電巴倫6為磁環(huán)巴倫、圓柱巴倫、套筒巴倫、漸變線巴倫中的任一種或者它們的組合
[0093]本實(shí)施例的圓柱巴倫的設(shè)計(jì)原理是，采用和推挽輸出變壓器一樣的設(shè)計(jì)原理，把雙向平衡電流變換成單向不平衡電流，變壓器可采用磁心或空心繞成，適用大功率使用。這個(gè)技術(shù)方案工作帶寬較寬，適合大功率高頻率使用。
[0094]本實(shí)施例的套筒巴倫的設(shè)計(jì)原理是，在同軸線外導(dǎo)體上設(shè)置一段四分之一波長(zhǎng)短路套筒，這樣從饋電點(diǎn)到套筒巴倫形成的傳輸線的輸入阻抗無(wú)限大，從而有效屏蔽流入電纜屏蔽層外部的電流。這個(gè)技術(shù)方案工作帶寬窄，頻率低時(shí)四分之一波長(zhǎng)套筒就顯得很長(zhǎng)，適合大功率高頻率使用。
[0095]本實(shí)施例的磁環(huán)巴倫的設(shè)計(jì)原理是，在磁環(huán)的外面繞線，使流入的電流大小相等方向相反而互相抵消。這個(gè)技術(shù)方案工作帶寬較寬，但大功率時(shí)受磁環(huán)磁飽和的限制，適合低頻率小功率使用。
[0096]本實(shí)施例的漸變線巴倫為微帶巴倫，其原理是微帶線與其對(duì)應(yīng)的金屬地漸變直至寬度相等，微帶線的特性阻抗由50歐姆漸變到天線臂所需的特性阻抗，微帶線與其對(duì)應(yīng)的金屬地上的電流大小相等方向相反而互相抵消。這個(gè)技術(shù)方案工作帶寬較寬，適合小功率使用。
[0097]本實(shí)施例，在實(shí)施例五的基礎(chǔ)上，通過(guò)提供磁環(huán)巴倫、圓柱巴倫、套筒巴倫、漸變線巴倫的饋電巴倫選擇方案，實(shí)現(xiàn)根據(jù)天線的設(shè)計(jì)需要，選擇最合適的饋電巴倫技術(shù)方案，提高天線信號(hào)的饋線傳遞質(zhì)量。
[0098]實(shí)施例七:
[0099]為了提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的信號(hào)輸出質(zhì)量，本實(shí)施例在實(shí)施例一?六的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)施例的海事衛(wèi)星電話低仰角天線，還包括阻抗變換器，阻抗變換器7設(shè)置在固定底盤(pán)3上，阻抗變換器7通過(guò)同軸電纜5連接饋電巴倫6 ；
[0100]本實(shí)施例中，阻抗變換器7，用于和同軸電纜5連接，將同軸電纜5的輸出阻抗轉(zhuǎn)換為海事衛(wèi)星電話終端所需的輸入阻抗。
[0101]本實(shí)施例，在實(shí)施例一、二、三、四、五、六實(shí)施例的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加阻抗變換器7，阻抗變換器7設(shè)置在固定底盤(pán)3上，阻抗變換器7電連接饋電巴倫5，接入海事衛(wèi)星電話低仰角天線系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)將同軸饋電電纜75Ω的阻抗變換到海事衛(wèi)星電話的50 Ω阻抗，提高天線信號(hào)的傳遞質(zhì)量。
[0102]實(shí)施例八:
[0103]為了提高海事衛(wèi)星電話低仰角天線的長(zhǎng)期工作能力，本實(shí)施例在實(shí)施例一?七的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1、圖2、圖3、圖4所示所示，本實(shí)施例的單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2上設(shè)置有封套。
[0104]本實(shí)施例中，封套，用于保護(hù)單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2，防止其發(fā)生變質(zhì)，產(chǎn)生損耗，其材料可以是塑料、硅膠、熱塑性聚氨酯，或者在單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂涂覆防腐蝕的涂層。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境和工件的要求自由選擇組件的參數(shù)。
[0105]本實(shí)施例中，單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂2上設(shè)置封套，將單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂和周圍環(huán)境隔離，防止周圍環(huán)境對(duì)銅材或者鋁材的單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂腐蝕，降低使用中的損耗，提高單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的使用壽命。
[0106]實(shí)施例九:
[0107]為了提高海事衛(wèi)星電話的信號(hào)接收或者發(fā)射能力，本實(shí)施例在現(xiàn)有海事衛(wèi)星電話的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，將海事衛(wèi)星電話的天線采用實(shí)施例一?八的任一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線。
[0108]本實(shí)施例中，海事衛(wèi)星電話的海事衛(wèi)星電話低仰角天線可以采用內(nèi)置的技術(shù)方案集成在海事衛(wèi)星電話中，也可以采用外置的技術(shù)方案通過(guò)饋電線纜和海事衛(wèi)星電話的其他模塊進(jìn)行連接。
[0109]本實(shí)施例中，海事衛(wèi)星電話不局限于海事衛(wèi)星通信用的海事衛(wèi)星電話機(jī)，還可以是其他海事衛(wèi)星接收或者發(fā)射終端，也可以是移動(dòng)通信電話或者移動(dòng)通信終端。
[0110]本實(shí)施例中，采用實(shí)施例一?九的任一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線替換海事衛(wèi)星電話天線，實(shí)現(xiàn)O。仰角一 180。仰角之間的衛(wèi)星通信信號(hào)的接收或者發(fā)射，取得海事衛(wèi)星電話的通信信號(hào)能在確保最低增益大于_2dB的前提下，最大增益能大于+2dB，海事衛(wèi)星電話的輻射功率高，通信信號(hào)增益系數(shù)高，輸入阻抗恒定，在全視角條件下進(jìn)行衛(wèi)星電話通信的技術(shù)效果。
[0111]以上結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作出詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式和實(shí)施例，在基于本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，對(duì)本實(shí)用新型的上述實(shí)施方式進(jìn)行各種變化、修改、替換或變型，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，包括固定底盤(pán)(3)、安裝柱(4)、同軸電纜(5)，其特征在于，還包括偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)、和單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)數(shù)量一樣的饋電貼片(I)，所述安裝柱(4)的一端設(shè)置在固定底盤(pán)(3)中心位置，所述單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)的底部設(shè)置在固定底盤(pán)(3)的外圈上，所述單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)的頂部連接饋電貼片⑴的固定端，所述饋電貼片⑴的自由端固定在安裝柱⑷的另外一端，所述饋電貼片(I)電連接同軸電纜(5)； 所述單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂，其板狀寬度從單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂頂部到底部呈對(duì)數(shù)規(guī)律變化:
T=IT1^e" [ (cot α 氺sin θ ) * φ ] 其中，^為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的螺旋起始點(diǎn)矢徑，α為螺旋角，即為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的螺旋 切線與單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的圓錐母線間的夾角，Θ為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的圓錐體的半錐角，Φ為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的方位角，其值為360*η，η為單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂的螺旋匝數(shù)； 所述單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)，用于接收或者發(fā)射衛(wèi)星電話通信信號(hào)，其外形呈圓錐板狀螺旋； 所述饋電貼片(I)，用于和同軸電纜(5)電連接，將單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)產(chǎn)生的電流信號(hào)傳遞給同軸電纜(5)，或者將同軸電纜(5)傳出的海事衛(wèi)星電話終端信號(hào)傳遞給單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)發(fā)射； 所述同軸電纜(5)，用于將通過(guò)饋電貼片(I)傳入的單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)接收到的衛(wèi)星通信信號(hào)傳輸給海事衛(wèi)星電話終端，或者將海事衛(wèi)星電話終端呼出的信號(hào)通過(guò)饋電貼片(I)傳遞給單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，其特征在于，所述偶數(shù)根單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)與安裝柱(4)以及固定底盤(pán)(3)的軸線重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，其特征在于，所述偶數(shù)個(gè)饋電貼片(I)成對(duì)稱設(shè)置在安裝柱上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，其特征在于，所述固定底盤(pán)(3)為圓盤(pán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，其特征在于，還包括饋電巴倫(6)，所述饋電巴倫(6)設(shè)置在安裝柱⑷上，所述饋電巴倫(6)通過(guò)同軸電纜(5)連接饋電貼片⑴； 所述饋電巴倫(6)，用于將單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)經(jīng)饋電貼片⑴流入同軸電纜(5)外皮的高頻電流截?cái)唷?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，其特征在于，所述饋電巴倫(6)為磁環(huán)巴倫、圓柱巴倫、套筒巴倫、漸變線巴倫中的任一種或者它們的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，其特征在于，還包括阻抗變換器，所述阻抗變換器(7)設(shè)置在固定底盤(pán)(3)上，所述阻抗變換器(7)通過(guò)同軸電纜(5)連接饋電巴倫(6)； 所述阻抗變換器(7)，用于和同軸電纜(5)連接，將同軸電纜(5)的輸出阻抗轉(zhuǎn)換為海事衛(wèi)星電話終端的輸入阻抗。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海事衛(wèi)星電話低仰角天線，其特征在于，所述單臂圓錐對(duì)數(shù)螺旋天線臂(2)上設(shè)置有封套。
9.一種海事衛(wèi)星電話，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8所述的任一種海事衛(wèi)星電話低仰角 天線。
【文檔編號(hào)】H01Q1/36GK203774452SQ201420121909
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】吳永青, 楊柳青, 朱先輝, 嚴(yán)國(guó)榮, 佟力 申請(qǐng)人:成都天奧信息科技有限公司