防盗网内的PK

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不知道大家是否还记得,在去年杂志的第六期《防盗网内的pk》一文中,给大家介绍了一款性能卓越的21厘米艾斯特平板天线,在这期我给大家介绍一种采用了蚀刻技术工艺的平板天线,该平板天线式由厦门冠信通科技有限公司和卓越电子公司联合研制出品,属于一种新型的平板天线。也许大多数的读者对于什么是蚀刻技术不太了解,笔者在开始介绍本天线之前,先简单的说明一下,蚀刻,也称为光化学蚀刻,就是利用特定配方的化学溶液对金属表面的侵蚀作用,从金属表面去除金属的处理技术。蚀刻的原理同PCB制板的原理有些相似,通过曝光制版、显影后,将要蚀刻区域的保护摸去处,在蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果。蚀刻的优点就是它可以做出极为精细的图案,而且成本低廉。

接下来,我们回归主题,逐点为大家介绍这款平板天线,蚀刻工艺部分文中会讲到。我们先来看以下这款平板天线的底座部分。与艾斯特天线的立式支架不同,该天线采用了卧式支架设计,支架的零配件不多,,主要由底座、仰俯调节杆、和天线支撑杆三部分组成(图1),采用了镀锌铁板冲压制成,镀锌可以有效的防止铁件的腐蚀,延长使用寿命,整个底座支架的组装菲常简单,不到一分钟即可组装完毕,整个立面结构形成了三角型的支撑,符合力学原理,很稳固。(图2)。在底座的中间有两个孔,可以采用两根膨胀螺丝将调试安装好的天线固定在平面上。由于该天线的份量很轻,底座也可以使用砖头、石条,铁块之类的重物压住。

再来看看该天线的天线面,白色的塑料外壳略带点灰,整体为不规则的方型,四边略有弧度,从居中用盒尺测量,长度为26厘米,可见比艾斯特的平板天线要略微大一些,天线正面的左下角印有绿色的“卓越电子”字样,标明了天线的生产厂家(图3),在平板的背面中间是该天线的降频器,没有标明品牌和型号(图4),四个角上各有一个直径约3毫米小孔,想必是固定前后两面外壳用的,但仔细观看里面未见有螺丝,经向厂家了解,原来天线的外壳合拢采用了波峰焊接,要想打开比较困难,只能用小刀沿着拼缝小心的撬开。由于笔者担心如果先行拆开后,没法再完好的合拢,会影响后续的测试使用,于是决定先进行收视测试,看看它的使用效果如何,完后再将其打开,向读者展示其内部的构造,让大家了解它的工作原理。

测试的地点还是在河北南部的某城市,笔者的二楼阳台内,外面有一层防盗网,测试器材为:天诚TCD-689ABS 接收机,一段3米的-3同轴线,先上场的是卓异的平板天线,对准92.2度我国的直播卫星――中星九号,将天线的角度调整到最佳状态。在接收机的信号检测菜单内看出信号质量超过了接收机的信号门限值,可以流畅接收,三组下行频率的信号质量均为23%。用手将卓异的平板天线拿到防盗网外试收了一下,信号质量立马飙升到34%,可见防盗网对信号的接收,影响还是不可忽视的。

第二个上场的是21厘米的艾斯特平板天线,为了保持接收地点不变,还是使用卓异的天线底座,只是将天线面换成艾斯特的,在机器的菜单中可以看出,使用艾斯特平板天线的信号质量为19%,两者相比,卓异的平板天线接收的信号质量略高一些,可不可以就此断定卓异的平板天线效率高呢,可以肯定的说,不能!由于两面平板天线的大小存在着差异,所以不能仅从接收的数据上就妄断那个天线性能更加卓越。真正的PK应该在同一个起跑线上!在这里我们进行的并不是一场真正的进行PK大赛,而是通过这样的一个简单比较,测试一下天线的性能,让大家对它有一个比较全面的了解。

测试完成后,笔者用小刀把卓异的平板天线的外壳撬开了,以看究竟。把天线面最外面的塑料外壳算做第一层的话,内部一共分为四层,我们从带有高频头一侧的说起,第二层是一张紧挨塑料外壳的非常薄的金属箔,它是接地导体层,既起到对微波信号的反射作用,又是馈线的一部分,天线的输出,与装在平板天线板后的高频头连接。第三层是黑色的绝缘介质,起到第二层和第四层之间隔离、填充的作用,第四层就是天线的主体结构了――经过蚀刻工艺加工的铝箔,属于接收天线层,第五层是宝丽龙介质,就是我们通常叫的“泡沫塑料”,起着缓冲、保护第四层的作用,紧挨着第四层的就又是天线面的另一半的塑料外壳了。第一层和第五层为天线保护层,又称天线罩,是用耐腐蚀介质做成。它起到防止氧化、衰减紫外线对内部电路的影响、防雨、雪侵蚀的作用。

那么它的工作原理是什么呢?我们观察第四层蚀刻铝箔,上面成螺旋状布满了两列长方型的小槽,因为有许许多多的排列有序的裂缝,因此又叫缝隙辐射层,就可以知道其实蚀刻平板天线就是“波导裂隙天线”,又俗称开槽天线,只不过是主要部件采用了蚀刻工艺加工成裂隙,才称做蚀刻天线,从微波理论可以知道在波导上以人为方式开凿出一些有规则的裂缝,波导内电波便可以从缝隙处向外辐射,反之可逆,空中的电波从裂缝的缝隙处也可以被有效的吸收汇聚到波导内。这些裂缝的大小和规则是有规律的,相当于振子式平板天线的基本的辐射单元。所以,缝隙平板天线也是一种阵列式平板天线,缝隙形状是长条形的,长度约为半个波长。在该天线中,第二层的光洁反射铝板和第四层的蚀刻铝板上下两块金属板,形成封闭波导,做为第四层的上板开有许多槽缝,将空间电波导入并在内部汇集由波导引出,这样第二层和第四层就共同构成了波导的传输馈电电路,将信号通过波导传送到高频头上去。

观察该蚀刻铝箔上的两列裂缝分别朝向不同的方向,从正面看组成的螺线为向左的螺旋,正好符合中星九号的左旋极化波的接收(图12),只要上下翻转蚀刻铝箔转即可改变螺线方向,由左旋极化波的接收改为右旋极化的接收,该天线是即可以接收左旋、又可以接收右旋圆极化卫星信号的强大功能,与市面上其他的螺旋振子类平板天线只能接收单一极化相比,可以说又有了一个新的创新,又是平板天线领域的一个质的飞跃。就介绍到这里吧!您要是喜欢的话,就赶紧去买一面吧!