專利名稱：一種l型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種衛(wèi)星定位通信接收天線上的抑徑盤，特別是涉及一種用于減小地面多徑信號干擾的L型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星定位通信信號受到地面或附近障礙物及其反射體的作用，入射信號的波束散射成相近分布的多個波束，并且沿著不同的路徑傳播，這些波束的衰減和相位延遲不同，就會產(chǎn)生多路徑干擾。多徑干擾會對信號的幅度、相位和傳播距離產(chǎn)生影響，并會降低接收信噪比，同時也是差分定位的主要誤差來源。針對多徑干擾，目前的衛(wèi)星定位通信接收天線都在天線下方設(shè)置一個金屬的扁平圓盤即“抑徑盤”以屏蔽地面的反射信號，消除多徑干擾。抑徑盤的尺寸越大，天線增益方向圖的穩(wěn)定性越好，抑制反射信號的效果就越好。但同時反射信號會在抑徑盤的表面?zhèn)鞑ゲ⒃谄溥呇匦纬擅黠@的衍射信號，以表面波饋入天線，從而影響接收效果。因此，需在抑徑盤的表面加載扼流圈，即進(jìn)行開槽處理。扼流圈利用同心圓槽等同于底部斷路的傳輸線的性質(zhì)，在同心圓槽的頂端表現(xiàn)出對衛(wèi)星信號頻率的高阻抗，因此也就不會產(chǎn)生表面感應(yīng)波，起到“扼流”的效果，同時對反射波有顯著的削弱作用?，F(xiàn)有技術(shù)中抑徑盤上的扼流圈都是采用垂直凹槽結(jié)構(gòu)，理論分析表明，扼流圈凹槽深度為所接收波段的中心頻率波長的四分之一時方能起到最好的“扼流”效果。針對衛(wèi)星定位通信使用的GPS波段，垂直凹槽結(jié)構(gòu)的凹槽深度較大，導(dǎo)致整個抑徑盤的高度過高，不利于小型化。另一方面，垂直凹槽結(jié)構(gòu)在“扼流”的效果上并不能達(dá)到最佳程度。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種用于衛(wèi)星定位通信接收天線上的L型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤。該L型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤在其L型凹槽的頂端表現(xiàn)出對衛(wèi)星信號頻率的高阻抗，不會產(chǎn)生表面感應(yīng)波，從而起到“扼流”的效果。
本實用新型的目的是通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)的一種L型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤，即抑徑盤上扼流圈的凹槽為L型結(jié)構(gòu)。
所述L型凹槽包括垂直臂和彎折臂，且彎折臂和垂直臂的總長度為所接收波段的中心頻率波長的四分之一。
現(xiàn)有的垂直凹槽結(jié)構(gòu)與本實用新型結(jié)構(gòu)相比進(jìn)行測試后的結(jié)果顯示 表1、表2為現(xiàn)有的垂直凹槽結(jié)構(gòu)經(jīng)過改變自由度參數(shù)即凹槽深度和凹槽壁寬之后天線增益G和前后比R的變化情況。
表1增益G和前后比R隨凹槽深度變化 表2增益G和前后比R隨凹槽壁寬變化 表3、表4、表5分別為本實用新型在改變自由度參數(shù)即垂直臂高度、彎折臂長度和彎折臂寬度之后天線增益G和前后比R的變化情況。
表3增益G和前后比R隨垂直臂高度變化 表4增益G和前后比R隨彎折臂長度變化 表5增益G和前后比R隨折疊臂寬度變化 由表1、表3以及圖1可以看出，本實用新型將抑徑盤上的扼流圈凹槽設(shè)計成彎折L型，包括垂直臂和彎折臂，整個L型槽的長度約為所接收波段中心頻率波長的四分之一，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，天線的前后增益有了變化，由7.161dB提高到7.625dB，這表明抑徑盤有效起到了抑制地面多徑反射波的作用，極大地減小了多徑信號對主信號即有用信號的抵消和干擾；天線前后比明顯提高，由29.696dB提高到33.89dB，后瓣抑制效果良好。此結(jié)果說明，本實用新型的結(jié)構(gòu)可以在大幅度減小扼流圈槽深，從而減小整個抑徑盤高度的情況下，取得比原結(jié)構(gòu)抑徑盤更好的抑徑效果。
垂直臂的高度和彎折臂的長度之和在所接收波段的中心頻率波長的四分之一左右。由分析得知，槽深對于抑徑盤的抑徑效果影響最為明顯，槽深稍大于相對應(yīng)波長的1/4，可以抑制表面波的產(chǎn)生。但經(jīng)過仿真優(yōu)化時發(fā)現(xiàn)，對應(yīng)垂直凹槽的槽深，本實用新型垂直臂的高度和彎折臂的長度之和在選取略小于1/4波長時，后瓣電平更低，抑徑效果更好，即垂直臂的高度和彎折臂的長度之和選取四分之一波長的92％~98％，較為合適。
由表1可知加載垂直槽扼流圈，天線增益隨凹槽深度變化的起伏較小，而后瓣電平在凹槽深度為46.5mm時達(dá)到最大值，此時凹槽深度為四分之一波長即47.5mm的97.8％。
由表2可以看出，隨凹槽壁寬變小，相應(yīng)槽寬增大，天線整體增益變化不大，后瓣電平有所起伏。總體看來，槽寬對于抑徑盤的抑徑效果具有微調(diào)的作用，應(yīng)使槽寬盡量大些。
由表3可知天線在垂直臂高度為28mm、29mm時，方向圖的后瓣出現(xiàn)約為10dB的尖峰，抑徑盤的抑徑效果嚴(yán)重惡化；垂直臂的高度為30mm時，增益和前后比都取到最大值；垂直臂高度為31mm、32mm時，增益和前后比又都不同程度的變小。
由表4可知天線在彎折臂的長度為18mm、19mm時，方向圖的后瓣出現(xiàn)約為13dB的尖峰，抑徑盤的抑徑效果發(fā)生惡化；彎折臂的長度為20mm時，增益和前后比都取到最大值；彎折臂的長度為21mm、22mm時，增益和前后比又有所變小。
分析表明，垂直臂的高度和彎折臂的長度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計之后，能取得更為理想的抑徑效果。
由表5可知當(dāng)彎折臂的寬度為3mm、3.5mm時，天線增益和前后比的值都比較低，基本沒有起到抑制多徑干擾的作用；彎折臂的寬度為4mm、4.5mm、5mm時，增益隨彎折臂的寬度增加而降低，前后比變化不大?？梢姀澱郾鄣膶挾葘σ謴奖P的抑徑效果具有一定影響，總體看來，彎折臂的寬度取較大值時后瓣電平較低，抑徑效果較好。
從本實用新型的結(jié)構(gòu)特征以及檢測結(jié)果可以看出，本實用新型的優(yōu)點在于大幅度減小了扼流圈槽深，從而減小了整個抑徑盤高度，而且取得了比現(xiàn)有的抑徑盤更好的抑徑效果。結(jié)構(gòu)簡單，小巧且輕便，既可以與天線良好匹配，較好的抑制來自地面的多徑干擾，又能消除以往存在的所謂假鎖點的任何可能性，提高了天線電氣相位中心的穩(wěn)定性。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)剖視示意圖 其中附圖標(biāo)記1是抑徑盤 2是扼流圈凹槽 3是垂直臂 4是彎折臂 具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明 優(yōu)選實施例 如圖1所示的一種L型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤，包括抑徑盤1和位于抑徑盤1上的扼流圈凹槽2，凹槽2為L型的結(jié)構(gòu)。
所述凹槽2包括垂直臂3和彎折臂4，且彎折臂4和垂直臂3的總長度為所接收波段的中心頻率波長的四分之一。
現(xiàn)有的垂直凹槽結(jié)構(gòu)與本實用新型結(jié)構(gòu)相比進(jìn)行測試后的結(jié)果顯示 表1、表2為現(xiàn)有的垂直凹槽結(jié)構(gòu)經(jīng)過改變自由度參數(shù)即凹槽深度和凹槽壁寬之后天線增益G和前后比R的變化情況。
表1增益G和前后比R隨凹槽深度變化 表2增益G和前后比R隨凹槽壁寬變化 表3、表4、表5分別為本實用新型在改變自由度參數(shù)即垂直臂高度、彎折臂長度和彎折臂寬度之后天線增益G和前后比R的變化情況。
表3增益G和前后比R隨垂直臂高度變化 表4增益G和前后比R隨彎折臂長度變化 表5增益G和前后比R隨折疊臂寬度變化 由表1、表3以及圖1可以看出，本實用新型將扼流圈的凹槽設(shè)計成彎折L型，包括垂直臂和彎折臂，整個L型槽的長度約為所接收波段中心頻率波長的四分之一，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，天線的前后增益有了變化，由7.161dB提高到7.625dB，這表明抑徑盤有效起到了抑制地面多徑反射波的作用，極大地減小了多徑信號對主信號即有用信號的抵消和干擾；天線前后比明顯提高，由29.696dB提高到33.89dB，后瓣抑制效果良好。此結(jié)果說明，本實用新型的結(jié)構(gòu)可以在大幅度減小扼流圈槽深，從而減小整個抑徑盤高度的情況下，取得比原結(jié)構(gòu)抑徑盤更好的抑徑效果。
垂直臂的高度和彎折臂的長度之和在所接收波段的中心頻率波長的四分之一左右。由分析得知，槽深對于抑徑盤的抑徑效果影響最為明顯，槽深稍大于相對應(yīng)波長的1/4，可以抑制表面波的產(chǎn)生。但經(jīng)過仿真優(yōu)化時發(fā)現(xiàn)，對應(yīng)垂直凹槽的槽深，本實用新型垂直臂的高度和彎折臂的長度之和在選取略小于1/4波長時，后瓣電平更低，抑徑效果更好，即垂直臂的高度和彎折臂的長度之和選取四分之一波長的92％~98％，較為合適。
由表1可知加載垂直槽扼流圈，天線增益隨凹槽深度變化的起伏較小，而后瓣電平在凹槽深度為46.5mm時達(dá)到最大值，此時凹槽深度為四分之一波長即47.5mm的97.8％。
由表2可以看出，隨凹槽壁寬變小，相應(yīng)槽寬增大，天線整體增益變化不大，后瓣電平有所起伏?？傮w看來，槽寬對于抑徑盤的抑徑效果具有微調(diào)的作用，應(yīng)使槽寬盡量大些。
由表3可知天線在垂直臂高度為28mm、29mm時，方向圖的后瓣出現(xiàn)約為10dB的尖峰，抑徑盤的抑徑效果嚴(yán)重惡化；垂直臂的高度為30mm時，增益和前后比都取到最大值；垂直臂高度為31mm、32mm時，增益和前后比又都不同程度的變小。
由表4可知天線在彎折臂的長度為18mm、19mm時，方向圖的后瓣出現(xiàn)約為13dB的尖峰，抑徑盤的抑徑效果發(fā)生惡化；彎折臂的長度為20mm時，增益和前后比都取到最大值；彎折臂的長度為21mm、22mm時，增益和前后比又有所變小。
分析表明，垂直臂的高度和彎折臂的長度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計之后，能取得更為理想的抑徑效果。
由表5可知當(dāng)彎折臂的寬度為3mm、3.5mm時，天線增益和前后比的值都比較低，基本沒有起到抑制多徑干擾的作用；彎折臂的寬度為4mm、4.5mm、5mm時，增益隨彎折臂的寬度增加而降低，前后比變化不大?？梢姀澱郾鄣膶挾葘σ謴奖P的抑徑效果具有一定影響，總體看來，彎折臂的寬度取較大值時后瓣電平較低，抑徑效果較好。
權(quán)利要求1、一種L型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤，包括抑徑盤(1)和位于抑徑盤(1)上的扼流圈凹槽(2)，其特征在于扼流圈凹槽(2)為L型的結(jié)構(gòu)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種L型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤，其特征在于所述抑徑盤(1)上的扼流圈凹槽(2)包括垂直臂(3)和彎折臂(4)，且彎折臂(4)和垂直臂(3)的總長度為所接收波段的中心頻率波長的四分之一。
專利摘要本實用新型為一種L型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤，涉及一種用于減小地面多徑信號干擾的L型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤。本實用新型的目的在于提供一種用于衛(wèi)星定位通信接收天線上的L型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤。是通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)的一種L型凹槽結(jié)構(gòu)抑徑盤，即抑徑盤上扼流圈的凹槽為L型結(jié)構(gòu)；所述L型凹槽結(jié)構(gòu)包括垂直臂和彎折臂，且垂直臂和彎折臂的總長度為所接收波段中心頻率波長的四分之一，扼流圈的凹槽深度即抑徑盤的整體高度得到大幅度降低。本實用新型主要應(yīng)用于衛(wèi)星定位通信接收天線上。
文檔編號H01Q1/52GK201163662SQ20082006255
公開日2008年12月10日 申請日期2008年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者娜 徐, 忠 文, 杜東平, 偉 吳 申請人:成都國恒空間技術(shù)工程有限公司