本发明涉及通信，较为具体的，涉及到一种螺旋上升型板载发射系统。
背景技术：
1、当前低频段的频谱也被大量使用，这使得无线通信系统分配的频谱资源变得日益拥挤，系统容量变得日益匮乏，为了解决系统容量匮乏以及频谱资源短缺问题，研究者们转向了更加广阔的毫米波频段。天线是通信系统的核心，如何增加天线的频谱数据传输量是毫米波通信发展的重大挑战，天线与电路之间的阻抗匹配是确保模块间最大功率传输的关键
2、[2](m.arsalan,a.shamim,l.roy,and m.shams,“a fully differentialmonolithiclna withonchipantennaforashortrangewirelessreceiver,ieeemicrow.wirel.compon.lett.,vo l.19,no.10,pp.674–676,2009,doi:10.1109/lmwc.2009.2029760.)。
3、传统设计过程中，天线工程师和电路设计师是相互独立的，二者通过50ω的端口阻抗实现匹配。然而这样做的缺点是需要设计阻抗匹配网络，而且设计在pcb上的天线还需要通过布线连接到集成电路上去，布线极大的影响了匹配性能，增加了电路的损耗和布线复杂度，同时在毫米波频率下天线的尺寸较小，极为适合与芯片集成在一起。
4、现有技术中，在对射频模组进行设计时，其上搭载的天线通常为板载天线形态。但是受限于单板面积，板载天线很难将各个指标都设计到最优，导致射频模组在不同的整机产品或应用环境下都无法实现最佳性能。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供一种螺旋上升型板载发射系统，所述主控模块10、发射模块20以及天线模块30均设置在同一介质基板，所述介质基板包括一顶层以及一背向所述顶层的底层；所述天线模块30为板载天线模块30，所述天线模块30印制于所述介质基板的顶层和底层，所述天线主体包括一连接段33和多个辐射段，所述连接段33与发射模块20连接点34和辐射段的天线馈入点连接，所述辐射段包括向上倾斜的多个第一辐射段31和多个第二辐射段32，所述多个第一辐射段31位于所述介质基板的顶层，所述多个第二辐射段32位于所述介质基板的底层，相邻的所述第一辐射段31通过接点34与一个第二辐射段32连接，使得所述辐射段形成一个螺旋上升的结构，该结构无需占用很大的pcba空间，辐射性能良好，信号传播顺畅，且成本较低。
2、一种螺旋上升型板载发射系统，包括：主控模块10、发射模块20以及天线模块30，所述发射模块20与所述天线模块30形成射频信号通路，所述主控模块10与发射模块20电连接，所述发射模块20将主控模块10传送的信息通过天线模发送出去，所述主控模块10、发射模块20以及天线模块30均设置在同一介质基板，所述介质基板包括一顶层以及一背向所述顶层的底层；所述天线模块30为板载天线模块30，所述天线模块30印制于所述介质基板的顶层和底层，所述天线主体包括一连接段33和多个辐射段，所述连接段33与发射模块20连接点34和辐射段的天线馈入点连接，所述辐射段包括向上倾斜的多个第一辐射段31和多个第二辐射段32，所述多个第一辐射段31位于所述介质基板的顶层，所述多个第二辐射段32位于所述介质基板的底层，所述天线馈入点连接最靠近发射模块20的第一辐射段，相邻的所述第一辐射段31通过接点34与一个第二辐射段32连接，使得所述辐射段形成一个螺旋上升的结构。
3、在一些实施例中，所述天线模块30位于主控模块10、发射模块20的上部且周边无电路布线和无金属覆盖，可以使所述天线模块30远离复杂的电磁环境，提高了板载天线的性能。
4、在一些实施例中，所述天线模块30适用于与接收器传播距离在200m之间。
5、在一些实施例中，所述发射模块20采用谐振频率为433mhz的发射模块20。
6、在一些实施例中，由于天线的谐振频段是由天线的有效电流路径长度决定的，因此要调整工作频段，就要考虑从天线的物理长度入手，天线的最强的信号传送在正弦波的波长的1/4处，考虑到相邻的辐射段之间会产生干扰或相互抵消，故而辐射段的物理总长度会比物理长度稍微长一点，经过试验得到，将辐射段的物理总长度记为：l1，l1为正弦波在波长的1/2，计算公式如下：
7、l1＝1/2(λ/f)
8、其中，λ为光速，f为发射模块20的谐振频率。
9、在一些实施例中，所述第一辐射段31与所述第二辐射段32的宽度、长度相同。
10、在一些实施例中，相邻的所述第一辐射段31的间距与相邻的所述第二辐射段32的间距相同，相邻的所述第一辐射段31的间距或相邻的所述第二辐射段32的间距大于等于所述第一辐射段31或者第二辐射段32的宽度。
11、进一步的，相邻的所述第一辐射段31的间距与相邻的所述第二辐射段32的间距记为:w2,s11的决定因素是天线的输入阻抗，通常，单极子天线默认的输入阻抗为50欧姆，当所设计的天线输入阻抗无限接近50欧姆时，则s11将逼近无限小，反之，当输入阻抗偏离50欧姆时，则s11将变差，换句话说，输入阻抗偏离50欧姆越大，则s11越差，通过调整w2的长度来改变天线在所述发射模块20的频段上的输入阻抗大小，进而调整s11参数，通过仿真计算，当w2为1mm，传起来比较顺畅，小于1mm,阻抗超标，大于1mm,阻抗变小，与输出点不匹配，也不顺畅。
12、在一些实施例中，相邻的所述第一辐射段31的向上倾斜的角度与相邻的所述第二辐射段32的向上倾斜的角度相同。
13、进一步的，当w2等于所述第一辐射段31和所述第二辐射段32的宽度时，其形成的螺旋上升的结构的螺旋升角为：arctan(w2/(πw2))，π为圆周率。
14、进一步的，当螺旋升角角度范围为5.293度时，所述信号传播最顺畅。
15、本发明的有益效果：本发明提供一种螺旋上升型板载发射系统，所述主控模块10、发射模块20以及天线模块30均设置在同一介质基板，所述介质基板包括一顶层以及一背向所述顶层的底层；所述天线模块30为板载天线模块30，所述天线模块30印制于所述介质基板的顶层和底层，所述天线主体包括一连接段33和多个辐射段，所述连接段33与发射模块20连接点34和辐射段的天线馈入点连接，所述辐射段包括向上倾斜的多个第一辐射段31和多个第二辐射段32，所述多个第一辐射段31位于所述介质基板的顶层，所述多个第二辐射段32位于所述介质基板的底层，相邻的所述第一辐射段31通过接点34与一个第二辐射段32连接，使得所述辐射段形成一个螺旋上升的结构，该结构无需占用很大的pcba空间，辐射性能良好，信号传播顺畅，且成本较低。
1.一种螺旋上升型板载发射系统，包括：主控模块(10)、发射模块(20)以及天线模块(30)，所述发射模块(20)与所述天线模块(30)形成射频信号通路，所述主控模块(10)与发射模块(20)电连接，所述发射模块(20)将主控模块(10)传送的信息通过天线模发送出去，其特征在于：所述主控模块(10)、发射模块(20)以及天线模块(30)均设置在同一介质基板，所述介质基板包括一顶层以及一背向所述顶层的底层；所述天线模块(30)为板载天线模块(30)，所述天线模块(30)印制于所述介质基板的顶层和底层，所述天线主体包括一连接段(33)和多个辐射段，所述连接段(33)与发射模块(20)连接点(34)和辐射段的天线馈入点连接，所述辐射段包括向上倾斜的多个第一辐射段(31)和多个第二辐射段(32)，所述多个第一辐射段(31)位于所述介质基板的顶层，所述多个第二辐射段(32)位于所述介质基板的底层，所述天线馈入点连接最靠近发射模块(20)的第一辐射段，相邻的所述第一辐射段(31)通过接点(34)与一个第二辐射段(32)连接，使得所述辐射段形成一个螺旋上升的结构。
2.如权利要求1所述的螺旋上升型板载发射系统，其特征在于：所述天线模块(30)位于主控模块(10)、发射模块(20)的上部且周边无电路布线和无金属覆盖。
3.如权利要求2所述的螺旋上升型板载发射系统，其特征在于：所述天线模块(30)适用于与接收器传播距离在200m之间。
4.如权利要求1所述的螺旋上升型板载发射系统，其特征在于：所述发射模块(20)采用谐振频率为433mhz的发射模块(20)。
5.如权利要求1所述的螺旋上升型板载发射系统，其特征在于：将辐射段的物理总长度记为：l1，l1为正弦波在波长的1/2，计算公式如下：
6.如权利要求1所述的螺旋上升型板载发射系统，其特征在于：所述第一辐射段(31)与所述第二辐射段(32)的宽度、长度相同。
7.如权利要求6所述的螺旋上升型板载发射系统，其特征在于：相邻的所述第一辐射段(31)的间距与相邻的所述第二辐射段(32)的间距相同，相邻的所述第一辐射段(31)的间距或相邻的所述第二辐射段(32)的间距大于等于所述第一辐射段(31)或者第二辐射段(32)的宽度。
8.如权利要求7所述的螺旋上升型板载发射系统，其特征在于：相邻的所述第一辐射段(31)的间距与相邻的所述第二辐射段(32)的间距记为:w2,w2为1mm。
9.如权利要求8所述的螺旋上升型板载发射系统，其特征在于：相邻的所述第一辐射段(31)的向上倾斜的角度与相邻的所述第二辐射段(32)的向上倾斜的角度相同。
10.如权利要求8所述的螺旋上升型板载发射系统，其特征在于：当w2等于所述第一辐射段(31)和所述第二辐射段(32)的宽度时，其形成的螺旋上升的结构的螺旋升角为：arctan(w2/(πw2))，π为圆周率，当螺旋升角角度范围为5.293度时，所述信号传播最顺畅。
