CN102856647A - 一种s频段螺旋天线方向图仰角指向的调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种S频段螺旋天线方向图仰角指向的调整方法,可以使螺旋天线辐射方向图的俯仰角指向所需要的方向。具体步骤为:步骤一、设计螺旋天线,该螺旋天线包括介质支撑和螺旋线,所述螺旋线缠绕于介质支撑上;其中,所述介质支撑为空心的圆柱形结构,其介电常数为3.5,外径为22mm,厚度为2mm;所述螺旋线的直径为1.2mm,缠绕介质支撑上的圈数为4,且螺旋线为两根铜线。步骤二,根据S频段螺旋天线方向图所要求的仰角指向,确定螺距的大小。本发明通过对螺距与仰角指向之间的对应关系进行设计,在使用的过程中只需根据所需达到的仰角指向的大小确定螺距,仅通过改变螺距来改变螺旋天线的仰角指向,因此使用十分方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种S频段螺旋天线方向图仰角指向的调整方法,属于通信技术领域。
背景技术
中继测终端系统是我国数据中继卫星推广应用的重要组成部分,用于满足地面测控网视距范围外的天基测控通信,S频段中继终端子系统和中继卫星建立双向通信链路,通过中继卫星的透明转发,完成地面站对用户卫星的遥测遥控。图1为中继终端子系统工作模式示意图,即地面发射信号至中继卫星,中继卫星进一步将接收的信号发射至用户星上。
中继卫星上的中继终端子系统需要配置天线进行双向通信,当需要调整天线方向图仰角指向时,通常采用对天线进行更换,重新设计出满足要求的天线,这样消耗了大量的人力物力。
发明内容
本发明的目的是提供一种S频段螺旋天线方向图仰角指向的调整方法,可以使螺旋天线辐射方向图的仰角指向所需要的方向。
实现本发明的技术方案如下:
一种S频段螺旋天线方向图仰角指向的调整方法,具体步骤为:
步骤一、设计螺旋天线,该螺旋天线包括介质支撑和螺旋线,所述螺旋线缠绕于介质支撑上;
其中,所述介质支撑为空心的圆柱形结构,其介电常数为3.5,外径为22mm,厚度为2mm;所述螺旋线的直径为1.2mm,缠绕介质支撑上的圈数为4,且螺旋线为两根铜线。
步骤二,根据S频段螺旋天线方向图所要求的仰角指向,查找表1确定螺距的大小;
表1为仰角指向与螺距之间的大小关系
序号 | 螺距大小(mm) | 仰角指向(度) |
1 | 35 | 0 |
2 | 40 | 15 |
3 | 45 | 36 |
4 | 50 | 48 |
5 | 55 | 56 |
6 | 57.5 | 60 |
7 | 60 | 64 |
8 | 65 | 70 |
9 | 70 | 75 |
10 | 75 | 78 |
11 | 80 | 83 |
12 | 85 | 88 |
有益效果
本发明通过对螺距与仰角指向之间的对应关系进行设计,在使用的过程中只需根据所需达到的仰角指向的大小确定螺距,同时本发明无需对介质支撑和螺旋线的其他参数进行调整,仅通过改变螺距来改变螺旋天线的仰角指向,因此使用十分方便。
附图说明
图1是本发明螺旋天线的整体结构示意图。
其中1-介质支撑、2-螺旋线1、3-螺旋线2、4-馈电端口、5-螺旋线绕制的螺距。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明机型详细说明,
本发明的原理为:本发明中螺旋天线选用的是背射双臂螺旋天线,该螺旋天线是由两根金属线组成,同时两根金属线以一定的螺距绕N圈在一个圆柱形的空心介质支撑上,在金属线上端用同轴线的内外导体分别对两根金属线进行反相馈电,通过调节螺旋线的参数,使电磁场沿螺旋线电流方向呈衰减的态势,从而形成背射的辐射方向图。通过理论分析,背射方向图的最大辐射方向和电磁场的传播常数是相关的,通过优化螺旋线的参数,可以改变电磁场的传播常数,从而改变天线方向图的最大指向。
本发明一种S频段螺旋天线方向图仰角指向的调整方法,具体步骤为:
步骤一、设计螺旋天线,该螺旋天线包括介质支撑和螺旋线,所述螺旋线缠绕于介质支撑上;
1:确定介质支撑的直径为22mm;
2:确定螺旋天线的圈数为4;
3:确定介质支撑的厚度为2mm和介电常数为3.5;
4:确定螺旋线的直径1.2mm。
5:按照下表调节螺距的大小,使仰角指向所需的方向。
用外径小于6mm的同轴线对天线进行馈电,同轴线置于介质支撑空腔内,轴向与介质支撑的轴向重合,同轴线一端为连接器,另一端的内外导体在馈电端口分别和两根螺旋线的顶端进行焊接。
本步骤中通过对螺旋天线参数进行确定形的设计,基于该设计,步骤二只需通过对螺距进行调整,获得所需的天线仰角指向,因此本发明使用于工程上的应用。
步骤二,根据S频段螺旋线方向图所要求的仰角指向,查找表1确定螺距的大小;
表1为仰角指向与螺距之间的大小关系
序号 | 螺距大小(mm) | 仰角指向(度) |
1 | 35 | 0 |
2 | 40 | 15 |
3 | 45 | 36 |
4 | 50 | 48 |
5 | 55 | 56 |
6 | 57.5 | 60 |
7 | 60 | 64 |
8 | 65 | 70 |
9 | 70 | 75 |
10 | 75 | 78 |
11 | 80 | 83 |
12 | 85 | 88 |
原理:当螺距为35mm时,该螺旋天线为典型的背射模式,辐射方向在螺旋天线的轴向且和电流传输方向相反,仰角指向为0度,随着螺距的增加,电磁场的传播常数和电流分布都会变化,使天线辐射方向图的仰角随之向法向方向偏离;本发明通过理论与实际相结合,基于步骤一设计的天线,获取螺距大小与仰角指向之间的关系。
本发明设计背射式的双螺旋天线,这类天线结构简洁可靠,为固定圆极化,方向图在方位面是全向的,而且在相同增益情况下,在俯仰面可以实现更宽的波束。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种S频段螺旋天线方向图仰角指向的调整方法,其特征在于,具体步骤为:
步骤一、设计螺旋天线,该螺旋天线包括介质支撑和螺旋线,所述螺旋线缠绕于介质支撑上;
其中,所述介质支撑为空心的圆柱形结构,其介电常数为3.5,外径为22mm,厚度为2mm;所述螺旋线的直径为1.2mm,缠绕介质支撑上的圈数为4,且螺旋线为两根铜线;
步骤二,根据S频段螺旋天线方向图所要求的仰角指向,查找表1确定螺距的大小。
表1为仰角指向与螺距之间的大小关系
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CN2012103394896A CN102856647A (zh) | 2012-09-13 | 2012-09-13 | 一种s频段螺旋天线方向图仰角指向的调整方法 |
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- 2012-09-13 CN CN2012103394896A patent/CN102856647A/zh active Pending
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