一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的制作方法
一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，包括射頻耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器、四臂螺旋天線、雙工器，四臂螺旋天線連接雙工器，雙工器連接第一功率放大器，第一功率放大器連接第二功率放大器，第二功率放大器連接射頻耦合器，連接射頻耦合器連接雙工器。它能在保證信號質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)了GPS接收機(jī)和衛(wèi)星通信終端共用天線。
【專利說明】—種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及衛(wèi)星通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線【背景技術(shù)】
[0002]近半個世紀(jì)以來，隨著資本、產(chǎn)業(yè)、資源供應(yīng)、人員流動的全球化，全球通信產(chǎn)業(yè)獲得長足的發(fā)展。衛(wèi)星通信由于具有覆蓋范圍廣、及時性強(qiáng)、組網(wǎng)靈活，不受地理限制等特點，其在航空航天、軍事、災(zāi)害預(yù)警和救援、航海、交通運輸、電視廣播、金融服務(wù)等關(guān)系到國家安全和國計民生的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，取得了較大的發(fā)展，近年來衛(wèi)星通信還在開辟和擴(kuò)大新的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003]衛(wèi)星移動通信的最大特點是利用衛(wèi)星通信的多址傳輸方式，為全球用戶提供大跨度、大范圍、遠(yuǎn)距離的漫游和機(jī)動、靈活的移動通信服務(wù)，是陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)的擴(kuò)展和延伸，在偏遠(yuǎn)的地區(qū)、山區(qū)、海島、受災(zāi)區(qū)、遠(yuǎn)洋船只及遠(yuǎn)航飛機(jī)等通信方面更具獨特的優(yōu)越性。
[0004]在艦船航行，航空器飛航，災(zāi)害救援中，不僅需要通信衛(wèi)星進(jìn)行通信作業(yè)，還需要GPS提供導(dǎo)航信息服務(wù)，衛(wèi)星通信需要衛(wèi)星天線提供信號發(fā)射和接收的功能，GPS導(dǎo)航需要GPS天線提供接收GPS信息的功能。
[0005]GPS衛(wèi)星信號的頻率分別為1575.42MHZ，信號強(qiáng)度為-166DBM左右，信號為圓形極化信號，就需要采用圓形極化GPS天線來接收GPS衛(wèi)星信號。
[0006]通信衛(wèi)星信號的頻率為I?10GHz，信號有水平極化、垂直極化、圓極化三種，分別需要水平極化、垂直極化、圓極化的天線來接收通信衛(wèi)星信號，對于大范圍移動或者高緯度作業(yè)的艦船或者航空器，需要半球覆蓋的寬波束圓極化天線。
[0007]衛(wèi)星移動通信的終端設(shè)備，以前主要由愛立信研發(fā)和生產(chǎn)，愛立信退出移動衛(wèi)星終端通信市場后，原設(shè)備已停產(chǎn)，也沒有對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行升級和改進(jìn)，原衛(wèi)星終端所標(biāo)配的天線為單臂螺旋無源天線，它是單模/窄波束天線，它在目前海事系統(tǒng)中存在以下問題，原天線不具備GPS信號接收和處理能力，如需接入GPS應(yīng)用，需要額外配備一副GPS衛(wèi)星接收天線，系統(tǒng)操作難度大，維護(hù)繁瑣；窄波束天線波束寬度只有70度，使用中需調(diào)整天線對準(zhǔn)衛(wèi)星方向，無法滿足航行中不斷改變方向的船舶應(yīng)用；安裝時需要線纜連接天線和衛(wèi)星終端，這樣會帶來至少3dB的信號衰減，對本來就弱的衛(wèi)星信號接收很不利。
實用新型內(nèi)容
[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)在海事業(yè)務(wù)中，采用原單臂螺旋無源天線，其存在不具備GPS信號接收和處理能力，如需接入GPS應(yīng)用，需要額外配備一副GPS衛(wèi)星接收天線，系統(tǒng)操作難度大，維護(hù)繁瑣；窄波束天線波束寬度只有70度，使用中需調(diào)整天線對準(zhǔn)衛(wèi)星方向，無法滿足航行中不斷改變方向的船舶應(yīng)用；安裝時需要線纜連接天線和衛(wèi)星終端，這樣會帶來至少3dB的信號衰減，對本來就弱的衛(wèi)星信號接收很不利的技術(shù)缺陷，本實用新型提供一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線。[0009]為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0010]一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，包括射頻耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器、四臂螺旋天線、雙工器，四臂螺旋天線連接雙工器，雙工器連接第一功率放大器，第一功率放大器連接第二功率放大器，第二功率放大器連接射頻耦合器，連接射頻耦合器連接雙工器。
[0011]本實用新型的工作原理是，采用具有優(yōu)異寬波束圓極化性能的四臂螺旋天線實現(xiàn)同時接收GPS信號和通信衛(wèi)星信號，采用射頻耦合器來實現(xiàn)通信衛(wèi)星信號的和GPS信號的分離，采用手工雙工器實現(xiàn)接收信號和發(fā)射信號處于不同的信道，不會產(chǎn)生互相干擾，采用第一功率放大器和第二功率放大器將通信衛(wèi)星信號和較弱的GPS信號進(jìn)行放大，從而使GPS信號和通信衛(wèi)星信號能通過射頻耦合器分離開，以上幾種功能器件的相互配合，最終實現(xiàn)GPS信號和通信衛(wèi)星信號通過本實用新型同時進(jìn)行接收或發(fā)射。
[0012]和現(xiàn)有技術(shù)在艦船航行，航空器飛航，災(zāi)害救援中，采用GPS衛(wèi)星接收天線和衛(wèi)星通信天線分體式獨立設(shè)計相比，本實用新型在現(xiàn)有天線技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用四臂螺旋天線和射頻耦合器再加上具有兩級放大功能的第一功率放大器和第二功率放大器相互配合的技術(shù)方案，本實用新型解決了衛(wèi)星通信領(lǐng)域想解決而沒有解決的問題，在保證信號質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)了 GPS接收機(jī)和衛(wèi)星通信終端共用天線，本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，技術(shù)方案具有實質(zhì)性的特點，為現(xiàn)有技術(shù)做出了貢獻(xiàn)，取得了實質(zhì)性的進(jìn)步。
[0013]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高四臂螺旋天線接收后的信號傳遞質(zhì)量，作為優(yōu)選，四臂螺旋天線還包括饋電巴倫，饋電巴倫一端分別連接四臂螺旋天線的頂部，饋電巴倫的另一端連接雙工器。
[0014]以上是對衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線信號接收能力的進(jìn)一步改進(jìn)。極天線是平衡型天線，而同軸電纜屬不平衡傳輸線，若將其直接連接，則同軸電纜的外皮就有高頻電流流過，這樣，就會影響天線的輻射，采用饋電巴倫可以把流入電纜屏蔽層外部的電流扼制掉。
[0015]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高四臂螺旋天線的饋線的信號輸入質(zhì)量，作為優(yōu)選，四臂螺旋天線還包括阻抗變換器，阻抗變換器一端連接饋電巴倫，阻抗變換器另一端連接雙工器。
[0016]以上是對衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號傳輸質(zhì)量的進(jìn)一步改進(jìn)。天線與饋線的連接，最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗，這時饋線終端無功率反射，饋線上沒有駐波，天線的輸入阻抗隨頻率的變化較平緩。采用阻抗變換器可以提高天線的阻抗匹配，消除天線輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能地接近饋線的特性阻抗。
[0017]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高四臂螺旋天線接收到的信號質(zhì)量，作為優(yōu)選，四臂螺旋天線的四根螺旋臂為相同的型號。
[0018]以上是對衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號接收能力的進(jìn)一步改進(jìn)。四臂螺旋天線的四根螺旋臂為相同的型號不僅能使四臂螺旋天線的結(jié)構(gòu)更緊湊，天線的應(yīng)力機(jī)構(gòu)更加合理、四根螺旋臂為相同的型號有利于組成天線的對稱振子，有利于信號的接收或者發(fā)射，這樣天線接收到的信號具有更好的方向圖、增益系數(shù)，較低的輸入阻抗，更好的發(fā)射質(zhì)量。
[0019]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高四臂螺旋天線接收到的信號的圓極化，作為優(yōu)選，四臂螺旋天線的相鄰兩根螺旋臂的相位差為90 °。
[0020]以上是對衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線同時接收GPS信號和衛(wèi)星通信信號能力的進(jìn)一步改進(jìn)。采用相鄰兩根螺旋臂的相位差為90。的技術(shù)方案，四根螺旋臂饋電端電流相等，相位相差90。(分別為O?！?90 °，180 °，270 ° )，這種饋電方式可以實現(xiàn)信號具有優(yōu)異圓極化特性。
[0021]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高接收后的信號的功率放大質(zhì)量，作為優(yōu)選，衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，還包括一個反饋穩(wěn)壓電路，反饋穩(wěn)壓電路包括電阻、穩(wěn)壓器，電阻的一端連接射頻耦合器，電阻的一端連接穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器均與第一功率放大器，第二功率放大器連接。
[0022]以上是對衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號處理能力的進(jìn)一步改進(jìn)。加入采用由電阻、穩(wěn)壓器組成的反饋電路，可以通過輸出信號的自動調(diào)節(jié)第一功率放大器，第二功率放大器的放大參數(shù)，提高信號放大質(zhì)量。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0024]1.和現(xiàn)有技術(shù)在在艦船航行，航空器飛航，災(zāi)害救援中，采用GPS衛(wèi)星接收天線和衛(wèi)星通信天線分體式獨立設(shè)計相比，本實用新型采用四根同型號的螺旋臂，鄰兩根螺旋臂的相位差為90。的四臂螺旋天線和射頻耦合器再加上具有兩級放大功能的第一功率放大器和第二功率放大器以及反饋穩(wěn)壓電路控制第一功率放大器和第二功率放大器的功率放大相互配合，它在保證信號質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)了 GPS接收機(jī)和衛(wèi)星通信終端共用天線。
[0025]2.本實用新型還包括饋電巴倫和阻抗變換器設(shè)置在饋線上，其能有效提高通過饋線傳輸?shù)男盘栙|(zhì)量，降低輸入阻抗。
[0026]本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)在海事業(yè)務(wù)中，采用原單臂螺旋無源天線，其存在不具備GPS信號接收和處理能力，如需接入GPS應(yīng)用，需要額外配備一副GPS衛(wèi)星接收天線，系統(tǒng)操作難度大，維護(hù)繁瑣的技術(shù)問題。它能在保證信號質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)了 GPS接收機(jī)和衛(wèi)星通信終端共用天線，獲得了積極的效果，取得了實質(zhì)的進(jìn)步，具有很好的實用性和產(chǎn)業(yè)價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]為了清楚說明本實用新型，下面采用附圖對本實用新型及其實施例進(jìn)行解釋，并對附圖作出簡要說明。附圖及【專利附圖】
【附圖說明】是示意性的，不構(gòu)成對本實用新型的具體限定。在本實用新型發(fā)明構(gòu)思指導(dǎo)下，還可以通過下面的附圖，得到其它附圖。
[0028]圖1是本實用新型所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的一個【具體實施方式】的拓?fù)鋱D。
[0029]圖中標(biāo)號分別為:1、四臂螺旋天線，2、雙工器，3、第一功率放大器，4、第二功率放大器，5、衛(wèi)星電話機(jī),6、射頻稱合器,7、電阻,8、穩(wěn)壓器。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)一步說明。對這些實施方式的說明主要用于幫助理解本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、所解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征和帶來的技術(shù)效果。對這些實施方式的說明是示意性的，不構(gòu)成對本實用新型的具體限定。本實用新型各個實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，通過等同替代或者是明顯變型方式得到的所有實施例，和本實用新型的實施例實質(zhì)上相同。
[0031]實施例一:
[0032]如圖1所示，本實用新型，包括射頻耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器、四臂螺旋天線、雙工器，四臂螺旋天線連接雙工器，雙工器連接第一功率放大器，第一功率放大器連接第二功率放大器，第二功率放大器連接射頻耦合器，連接射頻耦合器連接雙工器。
[0033]本實用新型投入使用時，第一步檢查、調(diào)試電路:檢查射頻耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器、四臂螺旋天線、雙工器是否按本實用新型的技術(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，加電測試設(shè)備:啟動電源，確認(rèn)衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線工作狀態(tài)是否正常，正常后才投入使用；第三步，讓衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線執(zhí)行收發(fā)衛(wèi)星電話業(yè)務(wù)，將衛(wèi)星電話和衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線連接，設(shè)置好各器件的參數(shù)，通過衛(wèi)星電話進(jìn)行通信業(yè)務(wù)。
[0034]本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際施工環(huán)境和工件的要求自由選擇組件的參數(shù)。
[0035]實施例二:
[0036]為了提高衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線信號接收能力，本實施例在實施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1所示，本實施例的，四臂螺旋天線還包括饋電巴倫，饋電巴倫一端分別連接四臂螺旋天線的頂部，饋電巴倫的另一端連接雙工器。
[0037]實施例三:
[0038]為了提高衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號傳輸質(zhì)量，本實施例在實施例二的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1所示，本實施例的四臂螺旋天線還包括阻抗變換器，阻抗變換器一端連接饋電巴倫，阻抗變換器另一端連接雙工器。
[0039]實施例四:
[0040]為了提高衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號接收能力，本實施例在實施例一?三的任意一個實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1所示，本實施例的四臂螺旋天線的四根螺旋臂為相同的型號。
[0041]實施例五:
[0042]為了提高衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線同時接收GPS信號和衛(wèi)星通信信號能力，本實施例在實施例四的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1所示，本實施例的四臂螺旋天線的相鄰兩根螺旋臂的相位差為90 °。
[0043]實施例六:
[0044]為了提高衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號處理能力，本實施例在實施例一?五的任意一個實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1所示，本實施例的衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，還包括一個反饋穩(wěn)壓電路，反饋穩(wěn)壓電路包括電阻、穩(wěn)壓器，電阻的一端連接射頻耦合器，電阻的一端連接穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器均與第一功率放大器，第二功率放大器連接。
[0045]以上結(jié)合說明書附圖對本實用新型的實施方式作出詳細(xì)說明，但本實用新型并不限于上述實施方式和實施例，在基于本實用新型的發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，對本實用新型的上述實施方式進(jìn)行各種變化、修改、替換或變型，均落入本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，包括射頻耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器，其特征在于，還包括四臂螺旋天線、雙工器，所述四臂螺旋天線連接雙工器，所述雙工器連接第一功率放大器，所述第一功率放大器連接第二功率放大器，所述第二功率放大器連接射頻耦合器，所述連接射頻耦合器連接雙工器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，其特征在于，所述四臂螺旋天線還包括饋電巴倫，所述饋電巴倫一端分別連接四臂螺旋天線的頂部，所述饋電巴倫的另一端連接雙工器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，其特征在于，所述四臂螺旋天線還包括阻抗變換器，所述阻抗變換器一端連接饋電巴倫，所述阻抗變換器另一端連接雙工器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，其特征在于，所述四臂螺旋天線的四根螺旋臂為相同的型號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，其特征在于，所述四臂螺旋天線的相鄰兩根螺旋臂的相位差為90 °。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，其特征在于，還包括一個反饋穩(wěn)壓電路，所述反饋穩(wěn)壓電路包括電阻、穩(wěn)壓器，所述電阻的一端連接射頻耦合器，所述電阻的一端連接穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器均與第一功率放大器，第二功率放大器連接。
【文檔編號】H01Q23/00GK203644955SQ201320776442
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
【發(fā)明者】吳永青, 楊柳青, 朱先輝, 嚴(yán)國榮, 佟力 申請人:成都天奧信息科技有限公司
【專利摘要】本實用新型公開了一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，包括射頻耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器、四臂螺旋天線、雙工器，四臂螺旋天線連接雙工器，雙工器連接第一功率放大器，第一功率放大器連接第二功率放大器，第二功率放大器連接射頻耦合器，連接射頻耦合器連接雙工器。它能在保證信號質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)了GPS接收機(jī)和衛(wèi)星通信終端共用天線。
【專利說明】—種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及衛(wèi)星通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線【背景技術(shù)】
[0002]近半個世紀(jì)以來，隨著資本、產(chǎn)業(yè)、資源供應(yīng)、人員流動的全球化，全球通信產(chǎn)業(yè)獲得長足的發(fā)展。衛(wèi)星通信由于具有覆蓋范圍廣、及時性強(qiáng)、組網(wǎng)靈活，不受地理限制等特點，其在航空航天、軍事、災(zāi)害預(yù)警和救援、航海、交通運輸、電視廣播、金融服務(wù)等關(guān)系到國家安全和國計民生的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，取得了較大的發(fā)展，近年來衛(wèi)星通信還在開辟和擴(kuò)大新的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003]衛(wèi)星移動通信的最大特點是利用衛(wèi)星通信的多址傳輸方式，為全球用戶提供大跨度、大范圍、遠(yuǎn)距離的漫游和機(jī)動、靈活的移動通信服務(wù)，是陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)的擴(kuò)展和延伸，在偏遠(yuǎn)的地區(qū)、山區(qū)、海島、受災(zāi)區(qū)、遠(yuǎn)洋船只及遠(yuǎn)航飛機(jī)等通信方面更具獨特的優(yōu)越性。
[0004]在艦船航行，航空器飛航，災(zāi)害救援中，不僅需要通信衛(wèi)星進(jìn)行通信作業(yè)，還需要GPS提供導(dǎo)航信息服務(wù)，衛(wèi)星通信需要衛(wèi)星天線提供信號發(fā)射和接收的功能，GPS導(dǎo)航需要GPS天線提供接收GPS信息的功能。
[0005]GPS衛(wèi)星信號的頻率分別為1575.42MHZ，信號強(qiáng)度為-166DBM左右，信號為圓形極化信號，就需要采用圓形極化GPS天線來接收GPS衛(wèi)星信號。
[0006]通信衛(wèi)星信號的頻率為I?10GHz，信號有水平極化、垂直極化、圓極化三種，分別需要水平極化、垂直極化、圓極化的天線來接收通信衛(wèi)星信號，對于大范圍移動或者高緯度作業(yè)的艦船或者航空器，需要半球覆蓋的寬波束圓極化天線。
[0007]衛(wèi)星移動通信的終端設(shè)備，以前主要由愛立信研發(fā)和生產(chǎn)，愛立信退出移動衛(wèi)星終端通信市場后，原設(shè)備已停產(chǎn)，也沒有對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行升級和改進(jìn)，原衛(wèi)星終端所標(biāo)配的天線為單臂螺旋無源天線，它是單模/窄波束天線，它在目前海事系統(tǒng)中存在以下問題，原天線不具備GPS信號接收和處理能力，如需接入GPS應(yīng)用，需要額外配備一副GPS衛(wèi)星接收天線，系統(tǒng)操作難度大，維護(hù)繁瑣；窄波束天線波束寬度只有70度，使用中需調(diào)整天線對準(zhǔn)衛(wèi)星方向，無法滿足航行中不斷改變方向的船舶應(yīng)用；安裝時需要線纜連接天線和衛(wèi)星終端，這樣會帶來至少3dB的信號衰減，對本來就弱的衛(wèi)星信號接收很不利。
實用新型內(nèi)容
[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)在海事業(yè)務(wù)中，采用原單臂螺旋無源天線，其存在不具備GPS信號接收和處理能力，如需接入GPS應(yīng)用，需要額外配備一副GPS衛(wèi)星接收天線，系統(tǒng)操作難度大，維護(hù)繁瑣；窄波束天線波束寬度只有70度，使用中需調(diào)整天線對準(zhǔn)衛(wèi)星方向，無法滿足航行中不斷改變方向的船舶應(yīng)用；安裝時需要線纜連接天線和衛(wèi)星終端，這樣會帶來至少3dB的信號衰減，對本來就弱的衛(wèi)星信號接收很不利的技術(shù)缺陷，本實用新型提供一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線。[0009]為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0010]一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，包括射頻耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器、四臂螺旋天線、雙工器，四臂螺旋天線連接雙工器，雙工器連接第一功率放大器，第一功率放大器連接第二功率放大器，第二功率放大器連接射頻耦合器，連接射頻耦合器連接雙工器。
[0011]本實用新型的工作原理是，采用具有優(yōu)異寬波束圓極化性能的四臂螺旋天線實現(xiàn)同時接收GPS信號和通信衛(wèi)星信號，采用射頻耦合器來實現(xiàn)通信衛(wèi)星信號的和GPS信號的分離，采用手工雙工器實現(xiàn)接收信號和發(fā)射信號處于不同的信道，不會產(chǎn)生互相干擾，采用第一功率放大器和第二功率放大器將通信衛(wèi)星信號和較弱的GPS信號進(jìn)行放大，從而使GPS信號和通信衛(wèi)星信號能通過射頻耦合器分離開，以上幾種功能器件的相互配合，最終實現(xiàn)GPS信號和通信衛(wèi)星信號通過本實用新型同時進(jìn)行接收或發(fā)射。
[0012]和現(xiàn)有技術(shù)在艦船航行，航空器飛航，災(zāi)害救援中，采用GPS衛(wèi)星接收天線和衛(wèi)星通信天線分體式獨立設(shè)計相比，本實用新型在現(xiàn)有天線技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用四臂螺旋天線和射頻耦合器再加上具有兩級放大功能的第一功率放大器和第二功率放大器相互配合的技術(shù)方案，本實用新型解決了衛(wèi)星通信領(lǐng)域想解決而沒有解決的問題，在保證信號質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)了 GPS接收機(jī)和衛(wèi)星通信終端共用天線，本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，技術(shù)方案具有實質(zhì)性的特點，為現(xiàn)有技術(shù)做出了貢獻(xiàn)，取得了實質(zhì)性的進(jìn)步。
[0013]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高四臂螺旋天線接收后的信號傳遞質(zhì)量，作為優(yōu)選，四臂螺旋天線還包括饋電巴倫，饋電巴倫一端分別連接四臂螺旋天線的頂部，饋電巴倫的另一端連接雙工器。
[0014]以上是對衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線信號接收能力的進(jìn)一步改進(jìn)。極天線是平衡型天線，而同軸電纜屬不平衡傳輸線，若將其直接連接，則同軸電纜的外皮就有高頻電流流過，這樣，就會影響天線的輻射，采用饋電巴倫可以把流入電纜屏蔽層外部的電流扼制掉。
[0015]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高四臂螺旋天線的饋線的信號輸入質(zhì)量，作為優(yōu)選，四臂螺旋天線還包括阻抗變換器，阻抗變換器一端連接饋電巴倫，阻抗變換器另一端連接雙工器。
[0016]以上是對衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號傳輸質(zhì)量的進(jìn)一步改進(jìn)。天線與饋線的連接，最佳情形是天線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗，這時饋線終端無功率反射，饋線上沒有駐波，天線的輸入阻抗隨頻率的變化較平緩。采用阻抗變換器可以提高天線的阻抗匹配，消除天線輸入阻抗中的電抗分量，使電阻分量盡可能地接近饋線的特性阻抗。
[0017]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高四臂螺旋天線接收到的信號質(zhì)量，作為優(yōu)選，四臂螺旋天線的四根螺旋臂為相同的型號。
[0018]以上是對衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號接收能力的進(jìn)一步改進(jìn)。四臂螺旋天線的四根螺旋臂為相同的型號不僅能使四臂螺旋天線的結(jié)構(gòu)更緊湊，天線的應(yīng)力機(jī)構(gòu)更加合理、四根螺旋臂為相同的型號有利于組成天線的對稱振子，有利于信號的接收或者發(fā)射，這樣天線接收到的信號具有更好的方向圖、增益系數(shù)，較低的輸入阻抗，更好的發(fā)射質(zhì)量。
[0019]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高四臂螺旋天線接收到的信號的圓極化，作為優(yōu)選，四臂螺旋天線的相鄰兩根螺旋臂的相位差為90 °。
[0020]以上是對衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線同時接收GPS信號和衛(wèi)星通信信號能力的進(jìn)一步改進(jìn)。采用相鄰兩根螺旋臂的相位差為90。的技術(shù)方案，四根螺旋臂饋電端電流相等，相位相差90。(分別為O?！?90 °，180 °，270 ° )，這種饋電方式可以實現(xiàn)信號具有優(yōu)異圓極化特性。
[0021]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高接收后的信號的功率放大質(zhì)量，作為優(yōu)選，衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，還包括一個反饋穩(wěn)壓電路，反饋穩(wěn)壓電路包括電阻、穩(wěn)壓器，電阻的一端連接射頻耦合器，電阻的一端連接穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器均與第一功率放大器，第二功率放大器連接。
[0022]以上是對衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號處理能力的進(jìn)一步改進(jìn)。加入采用由電阻、穩(wěn)壓器組成的反饋電路，可以通過輸出信號的自動調(diào)節(jié)第一功率放大器，第二功率放大器的放大參數(shù)，提高信號放大質(zhì)量。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0024]1.和現(xiàn)有技術(shù)在在艦船航行，航空器飛航，災(zāi)害救援中，采用GPS衛(wèi)星接收天線和衛(wèi)星通信天線分體式獨立設(shè)計相比，本實用新型采用四根同型號的螺旋臂，鄰兩根螺旋臂的相位差為90。的四臂螺旋天線和射頻耦合器再加上具有兩級放大功能的第一功率放大器和第二功率放大器以及反饋穩(wěn)壓電路控制第一功率放大器和第二功率放大器的功率放大相互配合，它在保證信號質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)了 GPS接收機(jī)和衛(wèi)星通信終端共用天線。
[0025]2.本實用新型還包括饋電巴倫和阻抗變換器設(shè)置在饋線上，其能有效提高通過饋線傳輸?shù)男盘栙|(zhì)量，降低輸入阻抗。
[0026]本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)在海事業(yè)務(wù)中，采用原單臂螺旋無源天線，其存在不具備GPS信號接收和處理能力，如需接入GPS應(yīng)用，需要額外配備一副GPS衛(wèi)星接收天線，系統(tǒng)操作難度大，維護(hù)繁瑣的技術(shù)問題。它能在保證信號質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)了 GPS接收機(jī)和衛(wèi)星通信終端共用天線，獲得了積極的效果，取得了實質(zhì)的進(jìn)步，具有很好的實用性和產(chǎn)業(yè)價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]為了清楚說明本實用新型，下面采用附圖對本實用新型及其實施例進(jìn)行解釋，并對附圖作出簡要說明。附圖及【專利附圖】
【附圖說明】是示意性的，不構(gòu)成對本實用新型的具體限定。在本實用新型發(fā)明構(gòu)思指導(dǎo)下，還可以通過下面的附圖，得到其它附圖。
[0028]圖1是本實用新型所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的一個【具體實施方式】的拓?fù)鋱D。
[0029]圖中標(biāo)號分別為:1、四臂螺旋天線，2、雙工器，3、第一功率放大器，4、第二功率放大器，5、衛(wèi)星電話機(jī),6、射頻稱合器,7、電阻,8、穩(wěn)壓器。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)一步說明。對這些實施方式的說明主要用于幫助理解本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、所解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征和帶來的技術(shù)效果。對這些實施方式的說明是示意性的，不構(gòu)成對本實用新型的具體限定。本實用新型各個實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，通過等同替代或者是明顯變型方式得到的所有實施例，和本實用新型的實施例實質(zhì)上相同。
[0031]實施例一:
[0032]如圖1所示，本實用新型，包括射頻耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器、四臂螺旋天線、雙工器，四臂螺旋天線連接雙工器，雙工器連接第一功率放大器，第一功率放大器連接第二功率放大器，第二功率放大器連接射頻耦合器，連接射頻耦合器連接雙工器。
[0033]本實用新型投入使用時，第一步檢查、調(diào)試電路:檢查射頻耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器、四臂螺旋天線、雙工器是否按本實用新型的技術(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，加電測試設(shè)備:啟動電源，確認(rèn)衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線工作狀態(tài)是否正常，正常后才投入使用；第三步，讓衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線執(zhí)行收發(fā)衛(wèi)星電話業(yè)務(wù)，將衛(wèi)星電話和衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線連接，設(shè)置好各器件的參數(shù)，通過衛(wèi)星電話進(jìn)行通信業(yè)務(wù)。
[0034]本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際施工環(huán)境和工件的要求自由選擇組件的參數(shù)。
[0035]實施例二:
[0036]為了提高衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線信號接收能力，本實施例在實施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1所示，本實施例的，四臂螺旋天線還包括饋電巴倫，饋電巴倫一端分別連接四臂螺旋天線的頂部，饋電巴倫的另一端連接雙工器。
[0037]實施例三:
[0038]為了提高衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號傳輸質(zhì)量，本實施例在實施例二的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1所示，本實施例的四臂螺旋天線還包括阻抗變換器，阻抗變換器一端連接饋電巴倫，阻抗變換器另一端連接雙工器。
[0039]實施例四:
[0040]為了提高衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號接收能力，本實施例在實施例一?三的任意一個實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1所示，本實施例的四臂螺旋天線的四根螺旋臂為相同的型號。
[0041]實施例五:
[0042]為了提高衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線同時接收GPS信號和衛(wèi)星通信信號能力，本實施例在實施例四的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1所示，本實施例的四臂螺旋天線的相鄰兩根螺旋臂的相位差為90 °。
[0043]實施例六:
[0044]為了提高衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線的信號處理能力，本實施例在實施例一?五的任意一個實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，如圖1所示，本實施例的衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，還包括一個反饋穩(wěn)壓電路，反饋穩(wěn)壓電路包括電阻、穩(wěn)壓器，電阻的一端連接射頻耦合器，電阻的一端連接穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器均與第一功率放大器，第二功率放大器連接。
[0045]以上結(jié)合說明書附圖對本實用新型的實施方式作出詳細(xì)說明，但本實用新型并不限于上述實施方式和實施例，在基于本實用新型的發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，對本實用新型的上述實施方式進(jìn)行各種變化、修改、替換或變型，均落入本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，包括射頻耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器，其特征在于，還包括四臂螺旋天線、雙工器，所述四臂螺旋天線連接雙工器，所述雙工器連接第一功率放大器，所述第一功率放大器連接第二功率放大器，所述第二功率放大器連接射頻耦合器，所述連接射頻耦合器連接雙工器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，其特征在于，所述四臂螺旋天線還包括饋電巴倫，所述饋電巴倫一端分別連接四臂螺旋天線的頂部，所述饋電巴倫的另一端連接雙工器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，其特征在于，所述四臂螺旋天線還包括阻抗變換器，所述阻抗變換器一端連接饋電巴倫，所述阻抗變換器另一端連接雙工器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，其特征在于，所述四臂螺旋天線的四根螺旋臂為相同的型號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，其特征在于，所述四臂螺旋天線的相鄰兩根螺旋臂的相位差為90 °。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星電話雙模寬波束有源天線，其特征在于，還包括一個反饋穩(wěn)壓電路，所述反饋穩(wěn)壓電路包括電阻、穩(wěn)壓器，所述電阻的一端連接射頻耦合器，所述電阻的一端連接穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓器均與第一功率放大器，第二功率放大器連接。
【文檔編號】H01Q23/00GK203644955SQ201320776442
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
【發(fā)明者】吳永青, 楊柳青, 朱先輝, 嚴(yán)國榮, 佟力 申請人:成都天奧信息科技有限公司
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