CN201163662Y - 一种l型凹槽结构抑径盘 - Google Patents
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- CN201163662Y CN201163662Y CNU2008200625563U CN200820062556U CN201163662Y CN 201163662 Y CN201163662 Y CN 201163662Y CN U2008200625563 U CNU2008200625563 U CN U2008200625563U CN 200820062556 U CN200820062556 U CN 200820062556U CN 201163662 Y CN201163662 Y CN 201163662Y
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Abstract
本实用新型为一种L型凹槽结构抑径盘，涉及一种用于减小地面多径信号干扰的L型凹槽结构抑径盘。本实用新型的目的在于提供一种用于卫星定位通信接收天线上的L型凹槽结构抑径盘。是通过下列技术方案实现的：一种L型凹槽结构抑径盘，即抑径盘上扼流圈的凹槽为L型结构；所述L型凹槽结构包括垂直臂和弯折臂，且垂直臂和弯折臂的总长度为所接收波段中心频率波长的四分之一，扼流圈的凹槽深度即抑径盘的整体高度得到大幅度降低。本实用新型主要应用于卫星定位通信接收天线上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种卫星定位通信接收天线上的抑径盘，特别是涉及一种用于减小地面多径信号干扰的L型凹槽结构抑径盘。
背景技术
卫星定位通信信号受到地面或附近障碍物及其反射体的作用，入射信号的波束散射成相近分布的多个波束，并且沿着不同的路径传播，这些波束的衰减和相位延迟不同，就会产生多路径干扰。多径干扰会对信号的幅度、相位和传播距离产生影响，并会降低接收信噪比，同时也是差分定位的主要误差来源。针对多径干扰，目前的卫星定位通信接收天线都在天线下方设置一个金属的扁平圆盘即“抑径盘”以屏蔽地面的反射信号，消除多径干扰。抑径盘的尺寸越大，天线增益方向图的稳定性越好，抑制反射信号的效果就越好。但同时反射信号会在抑径盘的表面传播并在其边沿形成明显的衍射信号，以表面波馈入天线，从而影响接收效果。因此，需在抑径盘的表面加载扼流圈，即进行开槽处理。扼流圈利用同心圆槽等同于底部断路的传输线的性质，在同心圆槽的顶端表现出对卫星信号频率的高阻抗，因此也就不会产生表面感应波，起到“扼流”的效果，同时对反射波有显著的削弱作用。现有技术中抑径盘上的扼流圈都是采用垂直凹槽结构，理论分析表明，扼流圈凹槽深度为所接收波段的中心频率波长的四分之一时方能起到最好的“扼流”效果。针对卫星定位通信使用的GPS波段，垂直凹槽结构的凹槽深度较大，导致整个抑径盘的高度过高，不利于小型化。另一方面，垂直凹槽结构在“扼流”的效果上并不能达到最佳程度。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于卫星定位通信接收天线上的L型凹槽结构抑径盘。该L型凹槽结构抑径盘在其L型凹槽的顶端表现出对卫星信号频率的高阻抗，不会产生表面感应波，从而起到“扼流”的效果。
本实用新型的目的是通过下列技术方案实现的：一种L型凹槽结构抑径盘，即抑径盘上扼流圈的凹槽为L型结构。
所述L型凹槽包括垂直臂和弯折臂，且弯折臂和垂直臂的总长度为所接收波段的中心频率波长的四分之一。
现有的垂直凹槽结构与本实用新型结构相比进行测试后的结果显示：
表1、表2为现有的垂直凹槽结构经过改变自由度参数即凹槽深度和凹槽壁宽之后天线增益G和前后比R的变化情况。
表1增益G和前后比R随凹槽深度变化
| 凹槽深度(mm) | 46 | 46.5 | 47 | 47.5 | 48 | 48.5 | 49 |
| G(dB) | 7.267 | 7.159 | 7.153 | 7.161 | 7.069 | 7.148 | 7.121 |
| R(dB) | 28.31 | 30.285 | 28.473 | 29.696 | 29.508 | 28.344 | 26.094 |
表2增益G和前后比R随凹槽壁宽变化
| 凹槽壁宽(mm) | 10 | 8 | 6 | 4 |
| 相应槽宽(mm) | 11.6 | 13.6 | 15.6 | 17.6 |
| G(dB) | 7.159 | 7.152 | 7.259 | 7.133 |
| R(dB) | 30.285 | 29.585 | 29.696 | 31.914 |
表3、表4、表5分别为本实用新型在改变自由度参数即垂直臂高度、弯折臂长度和弯折臂宽度之后天线增益G和前后比R的变化情况。
表3增益G和前后比R随垂直臂高度变化
| 垂直臂高度(mm) | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 |
| G(dB) | 6.464 | 6.788 | 7.625 | 7.384 | 7.147 |
| R(dB) | 19.568 | 21.421 | 33.89 | 29.824 | 27.573 |
表4增益G和前后比R随弯折臂长度变化
| 弯折臂长度(mm) | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
| G(dB) | 6.550 | 6.959 | 7.625 | 7.279 | 7.164 |
| R(dB) | 18.947 | 20.072 | 33.89 | 28.286 | 27.482 |
表5增益G和前后比R随折叠臂宽度变化
| 弯折臂宽度(mm) | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 |
| G(dB) | 5.388 | 6.352 | 7.625 | 7.167 | 7.014 |
| R(dB) | 18.038 | 21.803 | 33.89 | 33.572 | 30.781 |
由表1、表3以及图1可以看出，本实用新型将抑径盘上的扼流圈凹槽设计成弯折L型，包括垂直臂和弯折臂，整个L型槽的长度约为所接收波段中心频率波长的四分之一，本实用新型与现有技术相比，天线的前后增益有了变化，由7.161dB提高到7.625dB，这表明抑径盘有效起到了抑制地面多径反射波的作用，极大地减小了多径信号对主信号即有用信号的抵消和干扰；天线前后比明显提高，由29.696dB提高到33.89dB，后瓣抑制效果良好。此结果说明，本实用新型的结构可以在大幅度减小扼流圈槽深，从而减小整个抑径盘高度的情况下，取得比原结构抑径盘更好的抑径效果。
垂直臂的高度和弯折臂的长度之和在所接收波段的中心频率波长的四分之一左右。由分析得知，槽深对于抑径盘的抑径效果影响最为明显，槽深稍大于相对应波长的1/4，可以抑制表面波的产生。但经过仿真优化时发现，对应垂直凹槽的槽深，本实用新型垂直臂的高度和弯折臂的长度之和在选取略小于1/4波长时，后瓣电平更低，抑径效果更好，即垂直臂的高度和弯折臂的长度之和选取四分之一波长的92％~98％，较为合适。
由表1可知：加载垂直槽扼流圈，天线增益随凹槽深度变化的起伏较小，而后瓣电平在凹槽深度为46.5mm时达到最大值，此时凹槽深度为四分之一波长即47.5mm的97.8％。
由表2可以看出，随凹槽壁宽变小，相应槽宽增大，天线整体增益变化不大，后瓣电平有所起伏。总体看来，槽宽对于抑径盘的抑径效果具有微调的作用，应使槽宽尽量大些。
由表3可知：天线在垂直臂高度为28mm、29mm时，方向图的后瓣出现约为10dB的尖峰，抑径盘的抑径效果严重恶化；垂直臂的高度为30mm时，增益和前后比都取到最大值；垂直臂高度为31mm、32mm时，增益和前后比又都不同程度的变小。
由表4可知：天线在弯折臂的长度为18mm、19mm时，方向图的后瓣出现约为13dB的尖峰，抑径盘的抑径效果发生恶化；弯折臂的长度为20mm时，增益和前后比都取到最大值；弯折臂的长度为21mm、22mm时，增益和前后比又有所变小。
分析表明，垂直臂的高度和弯折臂的长度进行优化设计之后，能取得更为理想的抑径效果。
由表5可知：当弯折臂的宽度为3mm、3.5mm时，天线增益和前后比的值都比较低，基本没有起到抑制多径干扰的作用；弯折臂的宽度为4mm、4.5mm、5mm时，增益随弯折臂的宽度增加而降低，前后比变化不大。可见弯折臂的宽度对抑径盘的抑径效果具有一定影响，总体看来，弯折臂的宽度取较大值时后瓣电平较低，抑径效果较好。
从本实用新型的结构特征以及检测结果可以看出，本实用新型的优点在于：大幅度减小了扼流圈槽深，从而减小了整个抑径盘高度，而且取得了比现有的抑径盘更好的抑径效果。结构简单，小巧且轻便，既可以与天线良好匹配，较好的抑制来自地面的多径干扰，又能消除以往存在的所谓假锁点的任何可能性，提高了天线电气相位中心的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的结构剖视示意图
其中附图标记：1是抑径盘 2是扼流圈凹槽 3是垂直臂 4是弯折臂
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
优选实施例
如图1所示的一种L型凹槽结构抑径盘，包括抑径盘1和位于抑径盘1上的扼流圈凹槽2，凹槽2为L型的结构。
所述凹槽2包括垂直臂3和弯折臂4，且弯折臂4和垂直臂3的总长度为所接收波段的中心频率波长的四分之一。
现有的垂直凹槽结构与本实用新型结构相比进行测试后的结果显示：
表1、表2为现有的垂直凹槽结构经过改变自由度参数即凹槽深度和凹槽壁宽之后天线增益G和前后比R的变化情况。
表1增益G和前后比R随凹槽深度变化
| 凹槽深度(mm) | 46 | 46.5 | 47 | 47.5 | 48 | 48.5 | 49 |
| G(dB) | 7.267 | 7.159 | 7.153 | 7.161 | 7.069 | 7.148 | 7.121 |
| R(dB) | 28.31 | 30.285 | 28.473 | 29.696 | 29.508 | 28.344 | 26.094 |
表2增益G和前后比R随凹槽壁宽变化
| 凹槽壁宽(mm) | 10 | 8 | 6 | 4 |
| 相应槽宽(mm) | 11.6 | 13.6 | 15.6 | 17.6 |
| G(dB) | 7.159 | 7.152 | 7.259 | 7.133 |
| R(dB) | 30.285 | 29.585 | 29.696 | 31.914 |
表3、表4、表5分别为本实用新型在改变自由度参数即垂直臂高度、弯折臂长度和弯折臂宽度之后天线增益G和前后比R的变化情况。
表3增益G和前后比R随垂直臂高度变化
| 垂直臂高度(mm) | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 |
| G(dB) | 6.464 | 6.788 | 7.625 | 7.384 | 7.147 |
| R(dB) | 19.568 | 21.421 | 33.89 | 29.824 | 27.573 |
表4增益G和前后比R随弯折臂长度变化
| 弯折臂长度(mm) | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
| G(dB) | 6.550 | 6.959 | 7.625 | 7.279 | 7.164 |
| R(dB) | 18.947 | 20.072 | 33.89 | 28.286 | 27.482 |
表5增益G和前后比R随折叠臂宽度变化
| 弯折臂宽度(mm) | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 |
| G(dB) | 5.388 | 6.352 | 7.625 | 7.167 | 7.014 |
| R(dB) | 18.038 | 21.803 | 33.89 | 33.572 | 30.781 |
由表1、表3以及图1可以看出，本实用新型将扼流圈的凹槽设计成弯折L型，包括垂直臂和弯折臂，整个L型槽的长度约为所接收波段中心频率波长的四分之一，本实用新型与现有技术相比，天线的前后增益有了变化，由7.161dB提高到7.625dB，这表明抑径盘有效起到了抑制地面多径反射波的作用，极大地减小了多径信号对主信号即有用信号的抵消和干扰；天线前后比明显提高，由29.696dB提高到33.89dB，后瓣抑制效果良好。此结果说明，本实用新型的结构可以在大幅度减小扼流圈槽深，从而减小整个抑径盘高度的情况下，取得比原结构抑径盘更好的抑径效果。
垂直臂的高度和弯折臂的长度之和在所接收波段的中心频率波长的四分之一左右。由分析得知，槽深对于抑径盘的抑径效果影响最为明显，槽深稍大于相对应波长的1/4，可以抑制表面波的产生。但经过仿真优化时发现，对应垂直凹槽的槽深，本实用新型垂直臂的高度和弯折臂的长度之和在选取略小于1/4波长时，后瓣电平更低，抑径效果更好，即垂直臂的高度和弯折臂的长度之和选取四分之一波长的92％~98％，较为合适。
由表1可知：加载垂直槽扼流圈，天线增益随凹槽深度变化的起伏较小，而后瓣电平在凹槽深度为46.5mm时达到最大值，此时凹槽深度为四分之一波长即47.5mm的97.8％。
由表2可以看出，随凹槽壁宽变小，相应槽宽增大，天线整体增益变化不大，后瓣电平有所起伏。总体看来，槽宽对于抑径盘的抑径效果具有微调的作用，应使槽宽尽量大些。
由表3可知：天线在垂直臂高度为28mm、29mm时，方向图的后瓣出现约为10dB的尖峰，抑径盘的抑径效果严重恶化；垂直臂的高度为30mm时，增益和前后比都取到最大值；垂直臂高度为31mm、32mm时，增益和前后比又都不同程度的变小。
由表4可知：天线在弯折臂的长度为18mm、19mm时，方向图的后瓣出现约为13dB的尖峰，抑径盘的抑径效果发生恶化；弯折臂的长度为20mm时，增益和前后比都取到最大值；弯折臂的长度为21mm、22mm时，增益和前后比又有所变小。
分析表明，垂直臂的高度和弯折臂的长度进行优化设计之后，能取得更为理想的抑径效果。
由表5可知：当弯折臂的宽度为3mm、3.5mm时，天线增益和前后比的值都比较低，基本没有起到抑制多径干扰的作用；弯折臂的宽度为4mm、4.5mm、5mm时，增益随弯折臂的宽度增加而降低，前后比变化不大。可见弯折臂的宽度对抑径盘的抑径效果具有一定影响，总体看来，弯折臂的宽度取较大值时后瓣电平较低，抑径效果较好。
Claims (2)
1、一种L型凹槽结构抑径盘，包括抑径盘(1)和位于抑径盘(1)上的扼流圈凹槽(2)，其特征在于扼流圈凹槽(2)为L型的结构。
2、根据权利要求1所述的一种L型凹槽结构抑径盘，其特征在于所述抑径盘(1)上的扼流圈凹槽(2)包括垂直臂(3)和弯折臂(4)，且弯折臂(4)和垂直臂(3)的总长度为所接收波段的中心频率波长的四分之一。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200625563U CN201163662Y (zh) | 2008-03-18 | 2008-03-18 | 一种l型凹槽结构抑径盘 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200625563U CN201163662Y (zh) | 2008-03-18 | 2008-03-18 | 一种l型凹槽结构抑径盘 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201163662Y true CN201163662Y (zh) | 2008-12-10 |
Family
ID=40184590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2008200625563U Expired - Lifetime CN201163662Y (zh) | 2008-03-18 | 2008-03-18 | 一种l型凹槽结构抑径盘 |
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|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103457027A (zh) * | 2013-08-30 | 2013-12-18 | 深圳市华信天线技术有限公司 | 一种抑径装置及天线系统 |
| CN108400443A (zh) * | 2017-08-08 | 2018-08-14 | 深圳市华信天线技术有限公司 | 一种扼流圈结构、扼流圈天线 |
| CN112382847A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-02-19 | 上海航天电子有限公司 | 一种新型扼流圈中心馈电双频圆极化gps天线 |
| CN113046235A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-29 | 西安电子科技大学 | 装配平面扼流圈的毫米波细胞辐射实验装置 |
-
2008
- 2008-03-18 CN CNU2008200625563U patent/CN201163662Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: CHENGDU GUOTENG ELECTRONICS GROUP CO., LTD. Assignor: Chengdu Guoheng Space Technology Engineering Co., Ltd. Contract fulfillment period: 2008.12.15 to 2015.12.14 Contract record no.: 2009510000154 Denomination of utility model: Radius restraining disc with L type groove structure Granted publication date: 20081210 License type: Exclusive license Record date: 20091113 |
|
| LIC | Patent licence contract for exploitation submitted for record |
Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2008.12.15 TO 2015.12.14; CHANGE OF CONTRACT Name of requester: CHENGDU GUOTENG ELECTRONICS GROUP CO., LTD. Effective date: 20091113 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20081210 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |