CN220692310U - 定向天线装置及北斗应急报位器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种定向天线装置及北斗应急报位器；所述定向天线装置包括：球形腔体，内置于所述球形腔体内的半球形壳体，以及设于所述半球形壳体的球面上的天线单元；所述球形腔体内部空间填充有流体介质；所述半球形壳体为密封设计，其浮于所述流体介质上；所述半球形壳体的底面上设有固定的指南针模块，所述指南针模块将所述天线单元转向南向方向；所述天线单元通过馈线连接至球形腔体外的天线接口。该技术方案，提升了卫星定位信号接收能力，确保了定位信号的接收稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及导航定位技术领域，尤其是一种定向天线装置及北斗应急报位器。
背景技术
北斗导航定位系统(简称北斗系统)是我国自主研发的卫星导航系统，在野外搜救和应急救援领域也有重要应用，北斗应急报位器就是一种基于北斗系统的定位报位设备，其可以在各种环境中报出自身位置，从而为救援提供重要参考。
为了携带方便和更长续航时间，低功耗和信号稳定是北斗应急报位器的重要指标，由于当前集成的RNSS(Radio Navigation Satellite System，卫星无线电导航系统)模块，其在接收卫星无线电导航信号时，容易受到天线方向角的影响而降低了接收稳定性，影响了北斗应急报位器的卫星定位信号接收能力。
实用新型内容
本申请的目的旨在解决上述的技术缺陷之一，提供一种定向天线装置及北斗应急报位器，提升北斗应急报位器的卫星定位信号接收能力。
一种定向天线装置，包括：球形腔体，内置于所述球形腔体内的半球形壳体，以及设于所述半球形壳体的球面上的天线单元；
所述球形腔体内部空间填充有流体介质；
所述半球形壳体为密封设计，其浮于所述流体介质上；
所述半球形壳体的底面上设有固定的指南针模块，所述指南针模块将所述天线单元转向南向方向；
所述天线单元通过馈线连接至球形腔体外的天线接口。
在一个实施例中，所述馈线穿过所述半球形壳体的底面中心，且与所述底面中心密封连接；
所述馈线穿过所述球形腔体的球面，且与所述球面密封连接。
在一个实施例中，所述半球形壳体的底面中心与所述球形腔体的球面之间的馈线采用柔性伸缩导线。
在一个实施例中，所述天线单元设于半球形壳体的内侧，与所述半球形壳体的底面成45°倾角。
在一个实施例中，所述半球形壳体内还设有配重块，所述配重块位于所述天线单元相对于半球形轴心线对称的另一侧，用于与所述天线单元进行配重以保持重心平衡。
在一个实施例中，所述球形腔体内部空间充满轻质液体，所述半球形壳体浮于所述轻质液体上部紧贴球形腔体内壁。
在一个实施例中，所述指南针模块包括强磁材料的条形指南针；其中，所述条形指南针的中心与所述底面中心重叠。
在一个实施例中，所述天线单元包括圆形的陶瓷片。
一种北斗应急报位器，包括：所述的定向天线装置，微控制单元，RNSS模块，通信模块以及电源模块；其中，所述RNSS模块设有天线接口，所述定向天线装置连接至所述RNSS模块；
所述RNSS模块和通信模块分别连接至所述微控制单元；所述电源模块向所述微控制单元，RNSS模块和通信模块提供电源。
在一个实施例中，所述微控制单元还连接有人机交互模块；
所述通信模块包括WIFI模块、4G/5G模块以及蓝牙模块。
本申请的技术方案具有如下有益效果：
通过定向天线装置，在接收卫星无线电导航信号时，能够使得天线方向指向北斗卫星的南向方向，从而提升了卫星定位信号接收能力，确保了定位信号的接收稳定性。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是一个实施例的定向天线装置示意图；
图2是一个示例的指南针模块示意图；
图3是一个实施例的北斗应急报位器结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作。
参考图1所示，图1是一个实施例的定向天线装置示意图，本实施例的定向天线装置01可以应用于北斗应急报位器中，其结构包括：球形腔体11，内置于所述球形腔体11内的半球形壳体12，以及设于半球形壳体12的球面上的天线单元13。
如图1所示，球形腔体11内部空间填充有流体介质，半球形壳体12为密封设计，其浮于流体介质上；优选的，球形腔体11和半球形壳体12采用塑料材质，球形腔体11内部空间充满轻质液体，采用轻质液体，使得半球形壳体12浮于轻质液体上部，并且紧贴球形腔体11内壁。
如图1所示，天线单元13设于半球形壳体12的球面上的内侧，其用于接收北斗卫星定位信号，示例性的，天线单元13可以设计为圆形，采用陶瓷片材料设计。同时，根据接收北斗卫星定位信号的最佳方位角，设置天线单元13与半球形壳体12的底面成倾角∠α＝45°。优选的，由于天线单元13在半球形壳体12会带来质量的偏移，据此，可以在半球形壳体12内设置天线单元13的配重块14，配重块14位于天线单元13相对于半球形轴心线对称的另一侧，配重块14与天线单元13进行配重，使得整个半球形壳体12可以保持重心平衡。
为了调整天线单元13指向，半球形壳体12的底面上设有固定的指南针模块121，如图2所示，图2是一个示例的指南针模块121示意图，图2为图的A-A方向截图，指南针模块121可以包括强磁材料的条形指南针；其中条形指南针的中心与底面中心重叠，通过条形指南针，使得指南针模块121可以将天线单元13转向南向方向，将天线单元13能够指向北斗系统的卫星方向，从而提高了北斗卫星定位信号的接收稳定性和接收能力；
如图1所示，天线单元13通过馈线130连接至球形腔体11外的RNSS模块03的天线接口31；优选的，馈线130穿过半球形壳体12的底面中心，同时馈线130穿过球形腔体11的球面，从而延伸至球形腔体11外；由于球形腔体11内填充了流体介质，因此，馈线130与底面中心密封连接以及与球面密封连接。优选的，由于半球形壳体12在球形腔体11内会进行转动调整方位，在半球形壳体12的底面中心与球形腔体11的球面之间的馈线130，如图1中的ab段，采用柔性伸缩导线，从而使得调整转向更加灵活。
如上述各实施例的定向天线装置01，在RNSS模块03接收卫星无线电导航信号时，能够使得天线方向指向北斗卫星的南向方向，从而提升了卫星定位信号接收能力，确保了定位信号的接收稳定性，从而可以提升北斗应急报位器的设备性能。
下面阐述北斗应急报位器的实施例。
如图3所示，图3是一个实施例的北斗应急报位器结构示意图，其包括上述实施例的定向天线装置01，微控制单元02，RNSS模块03，通信模块04以及电源模块05；其中RNSS模块03设有天线接口31，定向天线装置01连接至RNSS模块03；RNSS模块03和通信模块04分别连接至微控制单元02，电源模块05向微控制单元02，RNSS模块03和通信模块04提供电源。进一步的，微控制单元02还连接有人机交互模块06；如人机交互模块06还可以设置按键、指示灯以及显示屏等。对于通信模块04，其可以包括WIFI模块、4G/5G模块以及蓝牙模块，从而实现各种通信功能，例如，通过蓝牙模块可以连接至智能手环，并进行心率数据交互等。
如上述实施例的北斗应急报位器，由于采用了本申请的定向天线装置01，从而可以具有更强的北斗卫星定位信号接收能力，从而确保了北斗应急报位器在不同环境下具有更好的稳定性，从而在救援定位中发挥更好的使用效果。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种定向天线装置(01)，其特征在于，包括：球形腔体(11)，内置于所述球形腔体(11)内的半球形壳体(12)，以及设于所述半球形壳体(12)的球面上的天线单元(13)；
所述球形腔体(11)内部空间填充有流体介质；
所述半球形壳体(12)为密封设计，其浮于所述流体介质上；
所述半球形壳体(12)的底面上设有固定的指南针模块(121)，所述指南针模块(121)将所述天线单元(13)转向南向方向；
所述天线单元(13)通过馈线(130)连接至球形腔体(11)外的天线接口(31)。
2.根据权利要求1所述的定向天线装置(01)，其特征在于，所述馈线(130)穿过所述半球形壳体(12)的底面中心，且与所述底面中心密封连接；
所述馈线(130)穿过所述球形腔体(11)的球面，且与所述球面密封连接。
3.根据权利要求2所述的定向天线装置(01)，其特征在于，所述半球形壳体(12)的底面中心与所述球形腔体(11)的球面之间的馈线(130)采用柔性伸缩导线。
4.根据权利要求1所述的定向天线装置(01)，其特征在于，所述天线单元(13)设于半球形壳体(12)的内侧，与所述半球形壳体(12)的底面成45°倾角。
5.根据权利要求1所述的定向天线装置(01)，其特征在于，所述半球形壳体(12)内还设有配重块(14)，所述配重块(14)位于所述天线单元(13)相对于半球形轴心线对称的另一侧，用于与所述天线单元(13)进行配重以保持重心平衡。
6.根据权利要求1所述的定向天线装置(01)，其特征在于，所述球形腔体(11)内部空间充满轻质液体，所述半球形壳体(12)浮于所述轻质液体上部紧贴球形腔体(11)内壁。
7.根据权利要求1所述的定向天线装置(01)，其特征在于，所述指南针模块(121)包括强磁材料的条形指南针；其中，所述条形指南针的中心与所述底面中心重叠。
8.根据权利要求1所述的定向天线装置(01)，其特征在于，所述天线单元(13)包括圆形的陶瓷片。
9.一种北斗应急报位器，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述的定向天线装置(01)，微控制单元(02)，RNSS模块(03)，通信模块(04)以及电源模块(05)；其中，所述RNSS模块(03)设有天线接口(31)，所述定向天线装置(01)连接至所述RNSS模块(03)；
所述RNSS模块(03)和通信模块(04)分别连接至所述微控制单元(02)；所述电源模块(05)向所述微控制单元(02)，RNSS模块(03)和通信模块(04)提供电源。
10.根据权利要求9所述的北斗应急报位器，其特征在于，所述微控制单元(02)还连接有人机交互模块(06)；
所述通信模块(04)包括WIFI模块、4G/5G模块以及蓝牙模块。
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