技术背景
天通一号卫星属于高轨道(GEO)同步卫星,这意味着它位于地球赤道上空约36000公里的固定位置,与地球自转同步,因此始终位于同一地区的上空。由于天通一号卫星是高轨道卫星,它的信号覆盖范围较大,可以提供更广泛的通信服务。单颗高轨道卫星可以覆盖地球表面超过40%的区域,这对于提供固定区域的服务非常有利。在覆盖范围内,可以实现24小时不间断的通信,服务稳定性高。“另外,高轨道卫星系统构建相对简单,例如,仅需3颗同步地球卫星就可以覆盖除两极外的绝大多数区域,这意味着系统的卫星数量较少,运营和在轨维护的成本效益比较高。”目前,天通一号卫星主要覆盖中国及其周边地区。
中国的北斗卫星,也具有通信功能。北斗卫星系统由地球中轨道卫星组成,主要功能是导航和定位,其短报文通信功能适合发送简短的信息和紧急求助。而天通卫星服务更侧重于提供类似于传统手机的通信体验,包括清晰的语音通话和灵活的短信交流。
但是,传统的天通设备大部分用在天通功能手持机,车载后装等领域,可靠性无法满足车载前装需求。
技术描述
本外置天通天线技术方案,旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。与现有的技术相比,本方案具有以下的特点:
①满足车载前装需求
②解决车载卫星电话通信问题,在结构上通过支撑板来适配汽车的安装环境,另外通过采用金属对称阵子加馈电网络,从而提高天线的辐射效率和增益,来保障卫星通话的效果(参照图1-图2)
③本外置天通天线采用对称阵子结构,通过馈电板馈电等幅、相位相差90°的激励,使所述外置天通天线工作在左旋圆极化状态。本发明相对于传统的微带天线,由于天线辐射部分采用全金属设计,没有介质损耗,所以天线整体的效率较高,天线辐射能力得到加强。所述的外置天通天线由于用在车载前装,通过采用金属围栏,增加天线的等效金属覆盖面积,来抵消周围环境的干扰。所述的外置天通天线,通过改变天线的结构参数,使天线的方向图在低剖面方向增益也能得到保障。此外置天通天线通常安装在消费类汽车上,应用于卫星通信领域。
图1
图2
实施数据
频率 (MHz) | 左旋圆极化增益dBi | ||||||||
theta 0° | theta 35° | theta 45° | theta 60° | theta 70° | |||||
max | min | max | min | max | min | max | min | ||
1980 | 6.11 | 4.37 | 4.06 | 3.08 | 2.67 | 1.17 | 0.49 | -0.74 | -1.55 |
1995 | 6.54 | 4.32 | 4.03 | 3.18 | 2.61 | 1.41 | 0.61 | -0.64 | -1.44 |
2010 | 6.6 | 4.45 | 4.11 | 3.31 | 2.73 | 1.51 | 0.77 | -0.56 | -1.27 |
2170 | 6.42 | 4.36 | 3.97 | 3.13 | 2.58 | 1.28 | 0.56 | -0.73 | -1.54 |
2185 | 6.45 | 4.38 | 3.98 | 3.17 | 2.59 | 1.31 | 0.57 | -0.75 | -1.51 |
2200 | 6.29 | 4.31 | 3.92 | 3.07 | 2.59 | 1.21 | 0.51 | -0.77 | -1.56 |
安装要求
①所述的外置天通天线正上方,以及侧边倾角25°范围无金属遮挡。
②所述的外置天通天线侧边,最好不要放在有重叠频率的发射天线在周围(如4G天线等)。
本技术方案首次实现将天通外置天线应用在车载前装,本外置天通天线较传统的手持机天线效率更高、波瓣宽度更宽,能满足复杂环境下的通话效果。较传统的微带天线,天线效率更高、波瓣宽度更宽,能满足复杂环境下的通话效果;通过全金属对称阵子结构,加上馈电板激励等幅相位相差90°的信号,实现圆极化辐射,且天线效率得到保障。
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