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CN111276078A - 一种基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置 - Google Patents

一种基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，包括底板、电机、主控板、LED灯板，底板及主控板上设置有一对双圆极化双向数传模块，双圆极化双向数传模块包括毫米波调制解调收发器、基片集成波导90度电桥、正交半模波导激励缝隙和正交模合成波导圆极化辐射器；基片集成波导90度电桥与毫米波调制解调收发器连接，正交半模波导激励缝隙和基片集成波导90度电桥连接，正交模合成波导圆极化辐射器和正交半模波导激励缝隙连接。本发明通过在旋转显示装置的底板及主控板上设置一对双圆极化双向数传模块，实现底板及主控板之间的双向数据传输，提升了旋转显示装置显示效果。

Description

一种基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置
技术领域
本发明涉及旋转显示领域，具体地，涉及一种基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置。
背景技术
旋转显示设备在目前的社会越来越普及，许多商场、机场、服务区都铺设有旋转显示设备作商业宣传，旋转显示设备因为其旋转的特性，无法直接连接数据线显示视频素材，因此大多预先将视频素材存储于设备上的SD卡中，通过设备里的控制板对SD卡进行读取从而显示，显示场景比较局限，难以满足高速数据传输显示的需求，因此仍需改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，解决现有设备无法显示高速数据传输内容的问题。
第一方面：本申请提供了一种基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，包括底板、电机、主控板、LED灯板，其特征在于：所述底板及所述主控板上设置有一对双圆极化双向数传模块，所述双圆极化双向数传模块包括毫米波调制解调收发器、基片集成波导90度电桥、正交半模波导激励缝隙和正交模合成波导圆极化辐射器；所述基片集成波导90度电桥与所述毫米波调制解调收发器连接，所述正交半模波导激励缝隙和所述基片集成波导90度电桥连接，所述正交模合成波导圆极化辐射器和所述正交半模波导激励缝隙连接。
在第一方面的可选实施方式中，所述毫米波调制解调收发器包括发射电路和接收电路，所述发射电路用于将高速基带数字信号调制成毫米波数字信号传输至基片集成波导90度电桥，所述接收电路用于接收基片集成波导90度电桥输出的毫米波数字信号并解调为高速基带数字信号。
在第一方面的可选实施方式中，所述基片集成波导90度电桥包括上下层金属、高频介质板、金属化通孔，所述上下层金属覆盖于高频介质板两侧，所述金属化通孔设置于上下层金属及高频介质构成的整体上。
在第一方面的可选实施方式中，所述基片集成波导90度电桥的两个端口通过微带传输线与毫米波调制解调收发器连接。
在第一方面的可选实施方式中，所述基片集成波导90度电桥末端设置有夹角为90度的开口窄缝隙。
在第一方面的可选实施方式中，所述正交半模波导激励缝隙和正交模合成波导圆极化辐射器为一体的金属结构，固定在所述基片集成波导90度电桥上方。
在第一方面的可选实施方式中，所述正交模合成波导圆极化辐射器位于旋转显示装置旋转中心。
本发明通过在旋转显示装置的底板和主控板上设置一对双圆极化双向数传模块，能够将高速数字信号在底板和主控板之间双向传输，提升了旋转显示装置的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本申请的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。
图1是本发明提供的旋转显示装置结构图
图2是本发明提供的底板示意图
图3是本发明提供的主控板示意图
图4是本发明提供的双圆极化双向数传模块电路示意图
图5是本发明提供的双圆极化双向数传模块俯视图
图6是本发明提供的双圆极化双向数传模块侧视图
图7是本发明提供的双圆极化双向数传模块立体图
图8是本发明提供的天线端口反射系数S11频响曲线
图9是本发明提供的天线增益频响曲线
图10是本发明提供的模块间收发互传归一化传输频响曲线；
图标：1-毫米波调制解调收发器；2-基片集成波导90度电桥；3-正交半模波导激励缝隙；4-正交模合成波导圆极化辐射器；5-高频介质板；6-金属化通孔；7-微带传输线；8-上下层金属；9-开口窄缝隙；10-双圆极化双向数传模块；11-双圆极化双向数传模块；20-底板；21-电机；22-主控板；23-LED灯板。
具体实施方式
为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示，一种基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，包括底板20、电机21、主控板22、LED灯板23，电机21设置于底板20上，底板20通过驱动电路驱动电机21旋转，底板20可通过无线供电线圈或电刷等多种方式给主控板22供电，电机21带动主控板22和LED灯板23旋转，主控板22用于驱动控制LED灯板23显示，底板20和主控板22上设置有一对双圆极化双向数传模块，参考图2和图3，底板20上设置有双圆极化双向数传模块10，主控板22上设置有双圆极化双向数传模块11，参考图5-7，双圆极化双向数传模块10和11结构一致，包括依次设立在电路板上的毫米波调制解调收发器1、基片集成波导90度电桥2、正交半模波导激励缝隙3、正交模合成波导圆极化辐射器4。毫米波调制解调收发器1的毫米波收发信号端口与基片集成波导90度电桥2端口连接，毫米波调制解调收发器1的发射电路将输入的0-5Gbps 差分高速基带数字信号通过ASK调制方式与内部本振源混频，从而将数字信号调制到60GHz的毫米波载波上进行信号发送，毫米波收发器调制解调收发器1的接收电路部分通过非相干包络检波和比较，对接收到的毫米波数字调制信号进行解调，并以差分电平的形式将基带数字信号输出。发射的毫米波调制信号通过基片集成波导90度电桥2实现信号分配，得到幅度相等、相位差90度的两路发射信号，两路发射信号在圆波导中以两个正交的TE11模合成右旋圆极化（RHCP）；接收的毫米波调制信号由左旋圆极化(LHCP)模式经过基片集成波导90度电桥2在接收输出口合成。
基片集成波导90度电桥2、正交半模波导激励缝隙3、正交模合成波导圆极化辐射器4构成的双圆极化双向数传装置的圆极化天线部分，基片集成波导90度电桥2采用印刷电路板工艺实现，方便与毫米波调制解调收发器1互联和集成在底板20及主控板22上，该部分基片集成波导90度电桥2结构由高频介质板5、上下层金属8和金属化通孔6构成，基片集成波导90度电桥2的两个端口通过微带传输线7直接与毫米波调制解调收发器1相连，另外两个端口直接通过基片集成波导末端的夹角为90度的开口窄缝隙9对其上方的一组垂直的正交半模波导激励缝隙3进行激励。
正交半模波导激励缝隙3和正交模合成波导圆极化辐射器4使用一体的金属结构加工，直接压合在基片集成波导90电桥2所在的印刷电路板上，圆形波导内存在极化简并旋转的TE11模，两个垂直的半模波导激励缝隙可以在正交模合成波导圆极化辐射器4内形成两个正交的TE11模电磁场，同时具有良好的隔离特性；由90度电桥对激励的信号进行的90度相移，使得两个正交的TE11模式的电磁场相位相差90度，从而形成左旋或者右旋圆极化波，调制解调收发器中发射信号经过90度电桥后在圆波导内合成右旋圆极化，并通过正交模合成波导圆极化辐射器4末端开口辐射至空间中，接收的左旋圆极化信号在两个半模波导缝隙处的场相位相差90°，通过90度电桥接收端端口处实现同相合成，发射和接收使用单独的端口和不同的极化实现双向传输，两个极化共用正交模合成波导圆极化辐射器4口径。
参考图1，底板20和主控板22上设置有双圆极化双向数传模块10和11，正交模合成波导圆极化辐射器4可设置于旋转显示装置旋转中心处，使得双圆极化双向数传模块10和11能够保持稳定的数据传输，同时电机21可留有使得双圆极化双向数传模块10和11穿过的通孔，减小旋转显示装置体积。
图5-7给出了双圆极化双向数传模块端口反射、增益曲线和传输响应，从结果看出模块传输1dB带宽达到5GHz，其3dB带宽超过6.5GHz。
本发明提供的基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，通过在底板和主控板上设置一对双圆极化双向数传模块，实现了底板与主控板之间的高速通信，特别是当需要显示高速数据传输内容时，具备更稳定的传输与显示效果。

Claims (7)

1.一种基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，包括底板、电机、主控板、LED灯板，其特征在于：所述底板及所述主控板上设置有一对双圆极化双向数传模块，所述双圆极化双向数传模块包括毫米波调制解调收发器、基片集成波导90度电桥、正交半模波导激励缝隙和正交模合成波导圆极化辐射器；所述基片集成波导90度电桥与所述毫米波调制解调收发器连接，所述正交半模波导激励缝隙和所述基片集成波导90度电桥连接，所述正交模合成波导圆极化辐射器和所述正交半模波导激励缝隙连接。
2.根据权利要求1所述的基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，其特征在于：所述毫米波调制解调收发器包括发射电路和接收电路，所述发射电路用于将高速基带数字信号调制成毫米波数字信号传输至基片集成波导90度电桥，所述接收电路用于接收基片集成波导90度电桥输出的毫米波数字信号并解调为高速基带数字信号。
3.根据权利要求1所述的基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，其特征在于：所述基片集成波导90度电桥包括上下层金属、高频介质板、金属化通孔，所述上下层金属覆盖于高频介质板两侧，所述金属化通孔设置于上下层金属及高频介质构成的整体上。
4.根据权利要求1所述的基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，其特征在于：所述基片集成波导90度电桥的两个端口通过微带传输线与毫米波调制解调收发器连接。
5.根据权利要求1所述的基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，其特征在于：所述基片集成波导90度电桥末端设置有夹角为90度的开口窄缝隙。
6.根据权利要求1所述的基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，其特征在于：所述正交半模波导激励缝隙和正交模合成波导圆极化辐射器为一体的金属结构，固定在所述基片集成波导90度电桥上方。
7.根据权利要求1所述的基于双圆极化双向数传模块的旋转显示装置，其特征在于：所述正交模合成波导圆极化辐射器位于旋转显示装置旋转中心。
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