本实用新型专利技术公开了一种调整螺旋天线直径的装置及螺旋天线，该装置包括螺旋支架、转轴、撑杆，转轴的轴线与螺旋支架的轴线重合，撑杆包括固定结构、滑环、撑杆本体和撑杆穿线环，转轴周向上设有若干个凸起板，固定结构固定在凸起板上，滑环卡在螺旋支架上，可沿螺旋支架滑动，用于形成螺旋天线的导线穿过每个撑杆上的撑杆穿线环，转轴步进电机、引线收放步进电机均与控制电路连接。本实用新型专利技术螺旋天线设置在撑杆上，随着转轴步进电机旋转，螺旋天线直径会发生变化，同时引线收放步进电机旋转可实现软导线的收放，从而实现了螺旋天线直径的自动调整，解决了现有螺旋天线工作模式单一的问题。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种调整螺旋天线直径的装置及螺旋天线，该装置包括螺旋支架、转轴、撑杆，转轴的轴线与螺旋支架的轴线重合，撑杆包括固定结构、滑环、撑杆本体和撑杆穿线环，转轴周向上设有若干个凸起板，固定结构固定在凸起板上，滑环卡在螺旋支架上，可沿螺旋支架滑动，用于形成螺旋天线的导线穿过每个撑杆上的撑杆穿线环，转轴步进电机、引线收放步进电机均与控制电路连接。本技术螺旋天线设置在撑杆上，随着转轴步进电机旋转，螺旋天线直径会发生变化，同时引线收放步进电机旋转可实现软导线的收放，从而实现了螺旋天线直径的自动调整，解决了现有螺旋天线工作模式单一的问题。【专利说明】-种调整螺旋天线直径的装置及螺旋天线
本技术设及天线研究领域，特别设及一种调整螺旋天线直径的装置及螺旋天 线。
技术介绍
螺旋天线是天线的一种，可W收发空间中旋转的偏振电磁信号。运种天线通常用 在卫星通讯的地面站中，由金属导线或金属管绕制成螺旋形，用非平衡馈线，比如同轴电缆 馈电，同轴线内导体与螺旋线的一端相接，外导体与地板相接。 螺旋天线通常是由多个螺旋部分和一个反射器组成。反射器呈圆形或方形。螺旋 部分的半径在八分之一到四分之一波长之间。天线的最小尺度取决于所采用的低频信号频 率大小，天线的福射模式与天线的直径相关。。因此，对于无线网络协调器上的螺旋天线，要 完成对所有终端节点的无线信号数据传输，保持信号场强均满足要求，就需要对螺旋天线 的直径进行适应性的调整，实现螺旋天线福射模式的改变。 参见图1(a)、（b)、螺旋天线主要包括如下几个关键参数：螺旋天线的直径D、螺旋 天线的周长C、螺距S、螺距角α、一圈的长度L、圈数N、轴长A、螺旋导线直径d。上述参数之间 存在W下关系： 若S^O(a = 〇°)，螺旋天线蚁化成环天线;若D^0(a = 90°)，螺旋天线蚁化成线天线。 螺旋天线根据D/λ值范围的不同，分为Ξ种福射模式：[000引1.法向模式:DA<0.18,其最大福射方向为垂直于螺旋天线的轴线。 2.轴向模式:0.25 < D/λ < 0.46，其最大福射方向为螺旋天线的轴线。 3.圆锥形模式:DA〉〇.5,其最大福射方向为沿螺旋天线的轴线W锐角旋转的圆。 在对无线网协调器螺旋天线设计时，需要通过螺旋天线能对下属所有无线终端节 点进行数据的发送和接收。由于各个无线终端节点所处的位置不同，使协调器接收到的无 线信号场强不同，有的地方高，有的地方低。现有无线协调器的螺旋天线多为固定的法向模 式，对天线轴向和偏轴向方向的无线终端节点收发信号最弱，因此导致无线网络协调器无 法与此方向的无线终端节点连接，影响无线网的数据传输。 针对上述问题，研究一种可工作于多种福射模式，使得无线网的协调器螺旋天线 可对所管理的下属所有无线终端节点均能进行数据传输的螺旋天线具有重要应用价值。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种调整螺旋天线 直径的装置，该装置可W随机改变螺旋天线的直径，从而改变螺旋天线的福射模式，使螺旋 天线可W在法向模式、轴向模式、圆锥形模式下任意转换，解决了现有螺旋天线工作模式单 一的问题。 本技术的另一目的在于提供一种包括上述装置的螺旋天线，该天线直径可 调，从而可根据无线网络协调器接收到的信号场强的不同实时调整天线的福射方向，提高 接收信号的场强。 本技术的目的通过W下的技术方案实现:一种调整螺旋天线直径的装置，包 括螺旋支架、转轴、撑杆，所述转轴的轴线与螺旋支架的轴线重合，所述撑杆包括固定结构、 滑环、撑杆本体和撑杆穿线环，所述转轴周向上设有若干个凸起板，所述固定结构固定在凸 起板上，滑环卡在螺旋支架上，可沿螺旋支架滑动，所述用于形成螺旋天线的导线采用软导 线，导线穿过每个撑杆上的撑杆穿线环，螺旋天线每一圈均分别由若干个撑杆支撑;所述转 轴在转轴步进电机驱动下旋转;所述导线与非磁性引线连接，非磁性引线设置在收线转轮 上，收线转轮由引线收放步进电机驱动旋转;所述转轴步进电机、引线收放步进电机均与控 制电路连接。本技术螺旋天线设置在撑杆上，随着转轴步进电机旋转，螺旋天线直径会 发生变化，同时引线收放步进电机旋转可实现软导线的收放，从而实现了螺旋天线直径的 自动调整。 优选的，所述转轴上沿周向方向上，每隔45度设置一凸块板，一周共设置八个凸块 板。由于撑杆一端是固定在转轴的凸块板上，所W螺旋天线每圈由8个撑杆支撑，运样加上 软导线自身的曲率，与现有技术中采用硬导线制作的螺旋天线相近，二者能够达到近乎相 同的效果。 更进一步的，所述撑杆中的固定结构包括一对夹爪，在夹爪内侧顶端设有一圆形 凸块，所述转轴上每个凸块板上排列有对称的圆孔，所述圆形凸块固定在上述圆孔内。转轴 和撑杆通过该结构实现固定，使得撑杆只能进行上下180度转动，左右不能移动，且该连接 方式具有加工方便、拆卸简单的优点。 优选的，所述装置外侧设有一介质罩，介质罩内部上端设有一用于固定转轴的滚 珠轴承。介质罩可W保护内部结构并起到防尘的作用，滚珠轴承可W保证转轴只进行旋转 动作。 更进一步的，所述滚珠轴承采用陶瓷轴承。W减小对电磁波的遮挡。 优选的，所述装置还包括一底座，所述底座包括底座盖板和底座盒，所述控制电 路、转轴步进电机、引线收放步进电机均设置在座盖板和底座盒形成的密闭空间内。采用该 底座可W保护电机的使用安全，尽量减少外界环境对装置的影响。 更进一步的，所述底座采用金属材料制成，底座盒上开有对称的四个弧形孔，用于 与介质罩上的卡扣连接。运种连接机构具有拆卸方便的优点，同时还起到螺旋天线反射器 的作用。 优选的，所述控制电路固定在底座盒内，通过防水接头与外部设备相连。 优选的，所述装置中各个结构均采用塑料材料制成。从而可W减小材料对电磁波 的衰减。 本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果： 1、本技术装置能够调整螺旋天线的直径，可W应用在无线网络协调器的螺旋 天线上，能够改变螺旋天线的福射模式，使得螺旋天线可W在法向模式、轴向模式、圆锥形 模式下任意转换，解决了现有螺旋天线工作模式单一的问题。 2、通过采用本技术提出的调整螺旋天线直径的装置，得到了一种新的螺旋天 线，该螺旋天线的福射模式可w根据实际应用，通过该装置进行实时的调整，能够适应于更 广泛的自适应智能螺旋天线的场合。【附图说明】图1(a)为现有螺旋天线的几何图形。图1(b)为现有螺旋天线其中一圈展开的几何图形。 图2为本实施例所述装置的内部结构示意图。 图3为本实施例所述装置的分解结构示意图。图4为本实施例所述装置中转轴的立体结构示意图。 图5为本实施例所述装置中撑杆的结构示意图。 图6为本实施例所述装置中底座处的结构示意图。 图7(a)为本实施例所述装置中撑杆处于最大展开状态时的结构示意图。 图7(b)为本实施例所述装置中撑杆处于收缩状态时的结构示意图。 图8是本实施例所述装置的工作流程示意图。 图9是本实施例所述装置工作原理示意图。[003引图1-图9中，1-介质罩、2-转轴、3-转轴步进电机、4-底座盒、5-防水接头、6- PCB电路板、7-铜螺柱、8-底座盖板、9-滚珠轴承、10-螺旋支架本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种调整螺旋天线直径的装置，其特征在于，包括螺旋支架、转轴、撑杆，所述转轴的轴线与螺旋支架的轴线重合，所述撑杆包括固定结构、滑环、撑杆本体和撑杆穿线环，所述转轴周向上设有若干个凸起板，所述固定结构固定在凸起板上，滑环卡在螺旋支架上，可沿螺旋支架滑动，用于形成螺旋天线的导线采用软导线，导线穿过每个撑杆上的撑杆穿线环，螺旋天线每一圈均分别由若干个撑杆支撑；所述转轴在转轴步进电机驱动下旋转；所述导线与非磁性引线连接，非磁性引线设置在收线转轮上，收线转轮由引线收放步进电机驱动旋转；所述转轴步进电机、引线收放步进电机均与控制电路连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董兵，饶瑞福，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东;44
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