CN1270709A - 卫星无线导航系统的便携式接收机指示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线电子设备的设计,更具体地,涉及用于利用四角天线接收信号的GPS和GLONASS卫星无线导航系统的便携式接收机指示器中的天线－馈入设备。要保护的便携式接收机指示器包括一制成为平行六面体的主体和一制成为平行六面体且可转动地连接到主体的四角天线,所述天线具有一连接电缆。此技术方案确保该接收机指示器使用方便同时尺寸小且处于操作位置时屏幕效果最小。

Description

卫星无线导航系统的便携式接收机指示器
技术领域
本发明涉及包括天线馈入器装置的无线电子设备的设计，并可用于利用信号接收的四角(quadrifilar)天线的GPS和GLONASS卫星无线导航系统(SRNS)的便携式(口袋)接收机指示器中。
已有技术水平
SRNS的接收机指示器中四角天线的使用得以促进是由于后者具有相对较宽的方向模式和相对较宽的频带(例如与微带天线比较)，可接受的椭圆系数及横特性，最重要的是小的尺寸、简单的设计和低的成本(cf.Dyson J.D.Proc.Of the Nat.Electronics Conf.Vol.XVII，1961，pp206-213)。所提到的最后一个优点预计了他们在通用的便携(口袋)接收机指示器中的应用。设计接收机指示器中的一个特别感兴趣的问题是选择安装天线的位置和方式以确保天线的最佳操作参数。该技术领域公知的是设计便携式接收机指示器，其中四角天线与其对称轴平行的固定安装在主体的上部(cf.GPS WorldSep.1993，p.38，Magellan III)。这样的设计的一个特别的特点在于对于正常的SRNS信号的接收，该天线模式及因此的天线和整个主体应该向上定位，这就防碍了操作者对控制器的操纵，因为由于人类工程的原因，控制器盘应当设置成与水平呈20-30度。如果接收机指示器体定位得使操作者方便操作，则反射信号的密度加大，视野范围减小且热噪声也加大，这是由于接收了地球辐射，于是就减小了接收机指示器的精度。
与要保护的设计在技术意义上最接近的是选择作为已有技术的便携式接收机指示器，包括一主体，在纵向方向上延伸并作成平行六面体，和一四角天线，带有一安装在主体的侧壁上的连接电缆并能够在仰角平面内转动。在操作和非操作(储存)位置，天线的横轴和主体都是平行的(cf.GPC World Dec.1994，p.48，MagellanPromarkV.)。这种构造使得接收机指示器安装在一个对操作者来说方便的位置，即天线定向得垂直向上且主体定向得与水平呈一角度。这种构造的一个缺点是接收机指示器的宽度增加了一个值，该值等于天线跨接部分，该宽度使得不能将这样的接收机指示器放入标准的上衣口袋。该构造的再一个特征在于处于操作位置时主体部分地盖上天线。
发明概述
由要保护的发明解决的技术任务是通过构造的方法提供利用便携式接收机指示器的方便，同时使其尺寸最小且在操作位置天线的主体的屏蔽效果最小。
本发明的主旨在于用于卫星无线导航系统的平行六面体的接收机指示器的开发，包括一延伸的主体和带有一安装在主体上的连接电缆的四角天线，该天线可能转动以便在操作位置上天线的纵轴垂直向上，而主体的纵轴定向得与水平呈一角度；该四角天线的长度不超过主体的宽度并通过一球形铰合点安装在主体的上部的端面上，连接电缆经过该点以便在储存位置天线的横轴平行于主体的纵轴，天线的纵轴平行于主体的横轴，当处于操作位置时天线和主体的横轴以相互垂直的方向延伸。
四角天线是一四方向螺旋，其导体用相同的幅度激励并且在相邻的导体间有90度的相移。导体制作于主体的内部或外部表面上。每个导体的长度大约等于四分之一波长。天线模式的最大值形成在轴7的方向。本发明的较好实现方式
图1和2中示出了本发明的主旨、实现方式及工业应用性，他们显示了两个位置的卫星无线导航系统中的便携式口袋接收机指示器的举例的示意图，即储存位置(图1)和操作位置(图2)。
要保护的卫星无线导航系统的便携式接收机指示器(图1和2)包括一延伸的主体1和四角天线2，该主体1制成平行六面体且安装的可以转动，天线2制成平行六面体且有一连接电缆3。四角天线2借助球形铰合点4(由此经过该连接电缆3)连接到主体1。球形铰合点4位于主体1的上部的表面的边缘。四角天线2的长度不超过主体1的宽度并且该天线固定于球形铰合点4以便处于储存位置时天线2的横轴5平行于主体1的纵轴6并且天线2的纵轴7平行于主体1的横轴8。该接收机指示器的控制和指示设备9位于主体1的前表面，该前表面的上边缘10是斜切的。
图1所示的是一个举例，对应于四角天线2的长度等于主体1的宽度的情况。
在此例中，处于储存位置的天线2的横轴5于主体1的纵轴6重合。由于处于储存位置时(图1)主体1的纵轴6与天线2的横轴5重合且主体1的横轴8平行于天线2的纵轴7，其长度相当于主体1的宽度的天线2在该位置表现为主体1的自然结构的延伸，而不延伸于主体1的宽度之外。这就保证了需要的最小尺寸及方便储存，例如放入标准尺寸的口袋中。
具有长度小于主体1的宽度的四角天线的接收机指示器也满足同样的要求。
处于操作位置时(图2)，由于天线在球形铰合点4上转动，天线2的位置相对于初始位置发生改变。在此例中，天线2的方向和转角由操纵控制器9的操作者的方便和天线2的预置的最佳位置确定，在该位置可得到SRNS信号的最佳接收条件，即在该位置天线2的纵轴7垂直向上且主体1的纵轴6与水平呈一角度。在此例中，天线及主体的横轴5、8相互垂直。主体1屏蔽天线2的区域是平行的水平面之间的区域，一个水平面通过天线2的下端表面，另一个水平面通过天线2的上端斜缘10。此例中出现的主体1对天线2的屏蔽效果(图2中的阴影部分)实际上不会恶化天线2的性能。
对于天线2相对于主体1和连接电缆3的无障碍的转动是自由的，其中连接电缆3经球形铰合点4中的中心孔或腔延伸经过球形铰合点4。这样电缆3安装到天线2和主体1中的固定点之间的电缆3可以具有例如一缓冲弯部。
这样，所设计的这些特征的组合使得要保护的卫星无线导航系统的便携式接收机指示器可提供利用该接收机指示器的方便性而同时最小化其尺寸和处于操作位置时主体对天线的屏蔽效果。

Claims (1)

1、一种用于卫星无线导航系统的便携式接收机指示器，包括：在纵向方向延伸的制成平行六面体的主体和一制成平行六面体的且提供有连接电缆的四角天线，所述天线可转动地安装到主体上以便处于操作位置时天线的纵轴垂直向上且主体的纵轴与水平呈一角度，其特征在于：四角天线的长度不超过主体的宽度且天线安装在位于主体的上部的球形铰合点上，所述连接电缆经过所述球形铰合点使得处于储存位置时天线的横轴平行于主体的纵轴，天线的纵轴平行于主体的横轴，处于操作位置时，天线和主体的横轴相互垂直。
CN98809289A 1998-07-20 1998-07-20 卫星无线导航系统的便携式接收机指示器 Pending CN1270709A (zh)

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