几种卫星定位天线性能及其制造工艺比较

电子工程世界 2021-07-25 07:35
▲ 更多精彩内容 请点击上方蓝字关注我们吧!

GPS、北斗天线有不同的工艺可以制造,民用系统一般采用平面型结构,例如手机中,采用线极化的居多,军工系统采用圆极化的3D结构,适应终端剧烈位置变化的装机环境。


天线性能的比较涉及很多因素。行业中公认最佳的是加载高介电陶瓷的四臂螺旋天线。其对应的工艺也很复杂,我们这里推介一种新的制造工艺:3D打印技术(增材制造技术)。其制造的3D型GPS天线性价比是最好的。


一、

几种天线实物



 
其中3D构型的Hilber天线体积最小(8X8X8mm),陶瓷天线面积最大(30mmX30mm)
 
(1)实际测试的数据表明,3D Hilbet天线与陶瓷平面天线相比,体积小5倍,但是收信号幅度和收星颗数差不多。

(2)再比较在空间位置不同,3D构型的其余三款天线增益都比平面型陶瓷的好3db以上。

平面型的GPS天线,其辐射方向仿真来看,如图,在剧烈晃动,蓝色与红色界限分明,信号幅度变化剧烈。
 
而四臂螺线天线,是由两组螺线组成,在空间构成一对正交的天线组合,空间辐射叠加成心脏型,不论天线如何晃动,相比2D天线多3dB增益。是行业公认的最好性能天线,实际测试也是如此!

高性能卫星天线制造发展历程



 1、平面天线加载陶瓷

陶瓷的介电系数高,且损耗小,可以相比空气介质带来增益:
因此都采用高介电、低损耗微波陶瓷来制造天线。
 
2、四臂螺旋构型适合空间位置变化时增益的保持

 不论如何放置,增益下降小。其发展也由空气介质,向陶瓷介质演进:

             

但是圆柱装陶瓷制造工艺复杂:
 还需要用激光剥离光刻胶后再化学镀:
3、3D打印和LDS技术取代陶瓷四臂螺旋天线

采用3D打印或者LDS技术制造,不使用陶瓷基材,相同的体积下获得一样的性能。

4、3D打印制造3DHilber构型天线,获得比四臂螺旋更好性能
这类天线,从不同的面去看,基本构型一致,剧烈变换位置,幅度变化很小。相比四臂螺线天线增益更高!
 

展望



目前卫星终端都采用四臂螺旋结构,本次提出的另外一类3D构型的Hilber天线,丰富了天线种类,与3D打印技术成型和LDS技术制造的四臂螺旋天线一起,构成了新工艺的器件。

3D打印技术制造这类天线有独到的技术优势,尤其适合制造层次很多的多频天线。广泛用于GPS、北斗、和卫星电话中。

3D打印技术目前处于发展期间,一次制造空间不大(一般330mmX330mmX500mm)制造大一些部件,产能太小,价格很贵,但是制造这类不到一个立方厘米的产品,一台设备日产能可达5万颗,这也将是3D打印历史上第一次迈出手板加工、打样,直接制造面向主流市场的优势产品的历史事件!


推荐阅读
拆解镍氢电池充电器,简单的电路设计令人震惊!
我眼中芯片公司的FAE工作
郑州洪灾,通信网络的容灾机制,发挥作用了吗?
拆解松下老古董收录机,分析50年前的电路设计
众号内回复您想搜索的任意内容,如问题关键字、技术名词、bug代码等,就能轻松获得与之相关的专业技术内容反馈。快去试试吧!

由于微信公众号近期改变了推送规则,如果您想经常看到我们的文章,可以在每次阅读后,在页面下方点一个「赞」或「在看」,这样每次推送的文章才会第一时间出现在您的订阅列表里。

或将我们的公众号设为星标。进入公众号主页后点击右上角「三个小点」,点击「设为星标」,我们公众号名称旁边就会出现一个黄色的五角星(Android 和 iOS 用户操作相同)。


聚焦行业热点, 了解最新前沿
敬请长按二维码,关注EEWorld电子头条
即时参与讨论电子工程世界最火话题,
抢先知晓电子工程业界最新资讯
欢迎长按二维码关注:
EEWorld订阅号:电子工程世界
EEWorld服务号:电子工程世界福利社
电子工程世界 关注EEWORLD电子工程世界,即时参与讨论电子工程世界最火话题,抢先知晓电子工程业界资讯。
评论
  • 最近几年,新能源汽车愈发受到消费者的青睐,其销量也是一路走高。据中汽协公布的数据显示,2024年10月,新能源汽车产销分别完成146.3万辆和143万辆,同比分别增长48%和49.6%。而结合各家新能源车企所公布的销量数据来看,比亚迪再度夺得了销冠宝座,其10月新能源汽车销量达到了502657辆,同比增长66.53%。众所周知,比亚迪是新能源汽车领域的重要参与者,其一举一动向来为外界所关注。日前,比亚迪汽车旗下品牌方程豹汽车推出了新车方程豹豹8,该款车型一上市就迅速吸引了消费者的目光,成为SUV
    刘旷 2024-12-02 09:32 101浏览
  • 当前,智能汽车产业迎来重大变局,随着人工智能、5G、大数据等新一代信息技术的迅猛发展,智能网联汽车正呈现强劲发展势头。11月26日,在2024紫光展锐全球合作伙伴大会汽车电子生态论坛上,紫光展锐与上汽海外出行联合发布搭载紫光展锐A7870的上汽海外MG量产车型,并发布A7710系列UWB数字钥匙解决方案平台,可应用于数字钥匙、活体检测、脚踢雷达、自动泊车等多种智能汽车场景。 联合发布量产车型,推动汽车智能化出海紫光展锐与上汽海外出行达成战略合作,联合发布搭载紫光展锐A7870的量产车型
    紫光展锐 2024-12-03 11:38 68浏览
  • 概述 说明(三)探讨的是比较器一般带有滞回(Hysteresis)功能,为了解决输入信号转换速率不够的问题。前文还提到,即便使能滞回(Hysteresis)功能,还是无法解决SiPM读出测试系统需要解决的问题。本文在说明(三)的基础上,继续探讨为SiPM读出测试系统寻求合适的模拟脉冲检出方案。前四代SiPM使用的高速比较器指标缺陷 由于前端模拟信号属于典型的指数脉冲,所以下降沿转换速率(Slew Rate)过慢,导致比较器检出出现不必要的问题。尽管比较器可以使能滞回(Hysteresis)模块功
    coyoo 2024-12-03 12:20 71浏览
  • 遇到部分串口工具不支持1500000波特率,这时候就需要进行修改,本文以触觉智能RK3562开发板修改系统波特率为115200为例,介绍瑞芯微方案主板Linux修改系统串口波特率教程。温馨提示:瑞芯微方案主板/开发板串口波特率只支持115200或1500000。修改Loader打印波特率查看对应芯片的MINIALL.ini确定要修改的bin文件#查看对应芯片的MINIALL.ini cat rkbin/RKBOOT/RK3562MINIALL.ini修改uart baudrate参数修改以下目
    Industio_触觉智能 2024-12-03 11:28 45浏览
  • 11-29学习笔记11-29学习笔记习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-02 23:58 52浏览
  • RDDI-DAP错误通常与调试接口相关,特别是在使用CMSIS-DAP协议进行嵌入式系统开发时。以下是一些可能的原因和解决方法: 1. 硬件连接问题:     检查调试器(如ST-Link)与目标板之间的连接是否牢固。     确保所有必要的引脚都已正确连接,没有松动或短路。 2. 电源问题:     确保目标板和调试器都有足够的电源供应。     检查电源电压是否符合目标板的规格要求。 3. 固件问题: &n
    丙丁先生 2024-12-01 17:37 86浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2024-12-02 10:40 105浏览
  •         温度传感器的精度受哪些因素影响,要先看所用的温度传感器输出哪种信号,不同信号输出的温度传感器影响精度的因素也不同。        现在常用的温度传感器输出信号有以下几种:电阻信号、电流信号、电压信号、数字信号等。以输出电阻信号的温度传感器为例,还细分为正温度系数温度传感器和负温度系数温度传感器,常用的铂电阻PT100/1000温度传感器就是正温度系数,就是说随着温度的升高,输出的电阻值会增大。对于输出
    锦正茂科技 2024-12-03 11:50 70浏览
  • 戴上XR眼镜去“追龙”是种什么体验?2024年11月30日,由上海自然博物馆(上海科技馆分馆)与三湘印象联合出品、三湘印象旗下观印象艺术发展有限公司(下简称“观印象”)承制的《又见恐龙》XR嘉年华在上海自然博物馆重磅开幕。该体验项目将于12月1日正式对公众开放,持续至2025年3月30日。双向奔赴,恐龙IP撞上元宇宙不久前,上海市经济和信息化委员会等部门联合印发了《上海市超高清视听产业发展行动方案》,特别提到“支持博物馆、主题乐园等场所推动超高清视听技术应用,丰富线下文旅消费体验”。作为上海自然
    电子与消费 2024-11-30 22:03 86浏览
  • 作为优秀工程师的你,已身经百战、阅板无数!请先醒醒,新的项目来了,这是一个既要、又要、还要的产品需求,ARM核心板中一个处理器怎么能实现这么丰富的外围接口?踌躇之际,你偶阅此文。于是,“潘多拉”的魔盒打开了!没错,USB资源就是你打开新世界得钥匙,它能做哪些扩展呢?1.1  USB扩网口通用ARM处理器大多带两路网口,如果项目中有多路网路接口的需求,一般会选择在主板外部加交换机/路由器。当然,出于成本考虑,也可以将Switch芯片集成到ARM核心板或底板上,如KSZ9897、
    万象奥科 2024-12-03 10:24 41浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦