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一种航空机载刀型天线

阅读:1025发布:2020-07-03

专利汇可以提供一种航空机载刀型天线专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种航空机载刀型天线,包括天线罩、天线罩内的 辐射 体、底座,天线罩是采用乳白时间在55~60秒的硬质聚 氨 酯发泡材料灌装填充加固的玻璃 钢 天线罩;天线罩内的辐射体由三层天线贴片叠带而成, 中间层 是薄介质基,下层是金属薄层,上层是作为天线振子的 铁 氧 体材料贴片,在铁氧体材料贴片与金属薄层之间设有 短路 面,通过微带线和轴线探针对铁氧体材料贴片馈电,辐射体内设有辐射管,装入 支撑 架中,辐射管顶端设有天线帽,且采用环氧 树脂 与辐射体的底部馈电接头粘接。本实用新型结构简单,易于加工,易于安装,全向辐射。可以减小多部天线间的互耦,最大限度满足天线系统的电磁兼容性,有效解决了多频段、多功能电台跳频速率高、跳频范围广的问题。,下面是一种航空机载刀型天线专利的具体信息内容。

1.一种航空机载刀型天线,包括天线罩、天线罩内的辐射体、底座、射频连接座,以及TNC射频接头,其特征在于:
所述天线罩是采用硬质聚酯发泡材料灌装填充加固的玻璃天线罩,用螺栓固定在所述底座;
所述天线罩内的辐射体由三层天线贴片叠带而成,中间层是聚四氟乙烯玻璃纤维压层薄介质基,下层是作为接地板的金属薄层,上层是采用光刻腐蚀出一定形状作为天线振子的体材料贴片;
所述天线罩内的辐射体采用底部馈电模式,通过微带线和轴线探针对铁氧体材料贴片馈电,所述辐射体内设有辐射管,装入支撑架中,辐射管的顶端设有天线帽,且采用环氧树脂与辐射体的底部馈电接头粘接。
2.如权利要求1所述的航空机载刀型天线,其特征在于:
所述底座是采用CMC精加工制作的航空板底座,所述天线罩内的辐射体以及TNC射频接头分别用螺丝安装在所述底座的中心位置
3.如权利要求1或2所述的航空机载刀型天线,其特征在于:
所述底座安装在航空机身腹下的前起落架前部。
4.如权利要求1或2所述的航空机载刀型天线,其特征在于:
无人机的所述底座采用一体化设计安装在机体内部。
5.如权利要求1所述的航空机载刀型天线,其特征在于:
所述射频连接座用固定螺丝安装在底座上形成天线座,所述天线罩内的辐射体通过螺纹螺杆结构与所述天线座连接成一体,内设输入端与射频连接座电连接的阻抗匹配电路
6.如权利要求1所述的航空机载刀型天线,其特征在于:
所述航空机载刀型天线的外形尺寸为:长134×宽51×高71mm,重量小于0.25kg。
7.如权利要求1所述的航空机载刀型天线,其特征在于:
还设有电缆安装保险孔。

说明书全文

一种航空机载刀型天线

技术领域

[0001] 本实用新型涉及天线,特别是涉及一种航空机载刀型天线。

背景技术

[0002] 航空机载刀型天线是军事战术保密通信系统中辐射与接收电磁波的部件,其基本功能是一方面将发信机输出的高频震荡信号转换为电磁波向空中辐射,另一方面将从空中接收到的电磁波转变成高频振荡信号传输给收信机,效率指标为天线辐射功率与输入功率之比,不仅要满足战术技术指标要求,还要满足航空机使用环境条件的要求。由于其空气动学性能好,已经广泛用于航空机的宽带监测、通信等无线系统。但是,航空机的可用空间有限,在很小的区域内多部天线同时工作的情况不可避免,天线间的互耦和干扰非常严重,难以通过增大天线间距降低天线间的互耦。发明内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是弥补上述现有技术缺陷,提供一种改进的航空机载刀型天线。
[0004] 本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解决。
[0005] 这种航空机载刀型天线,包括天线罩、天线罩内的辐射体、底座、射频连接座,以及TNC射频接头,采用Ansoft公司推出的基于有限元法的高频结构仿真器(High Frequency Structure Simulator,缩略词HFSS),结合用户实际需求,对微带天线进行建模与仿真优化。
[0006] 这种航空机载刀型天线的特点是:
[0007] 所述天线罩是采用硬质聚酯发泡材料灌装填充加固的玻璃天线罩,用螺栓固定在所述底座,既满足天线结构强度要求,又满足天线电性能的要求,避免受外界温度变化引起天线罩内气压变化,导致天线罩膨胀或收缩,可能造成结构件松动,对天线工作产生致命影响。
[0008] 所述天线罩内的辐射体由三层天线贴片叠带而成,中间层是聚四氟乙烯玻璃纤维压层薄介质基,下层是作为接地板的金属薄层,上层是采用光刻腐蚀出一定形状作为天线振子的体材料贴片,确保天线有足够高的增益,且通过改变偏置磁场实现对任意频率的控制,还在铁氧体材料贴片与作为接地板的金属薄层之间设有形成电壁的短路面,以降低天线的谐振频率,减弱馈电带来的电感效应,辐射体结构的改变,不仅减小天线尺寸,还使得宽频带阻抗匹配好,天线辐射效率提高,天线带宽扩展,天线增益提升。
[0009] 所述天线罩内的辐射体采用底部馈电模式,通过微带线和轴线探针对铁氧体材料贴片馈电,所述辐射体内设有辐射管,装入支撑架中,辐射管的顶端设有天线帽,且采用环氧树脂与辐射体的底部馈电接头粘接。
[0010] 本实用新型的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。
[0011] 所述底座是采用紧凑的运动控制器(Compact Motion Controller,缩略词为CMC)精加工制作的航空板底座,其功能是固定天线和天线罩,所述天线罩内的辐射体以及TNC射频接头分别用螺丝安装在所述底座的中心位置.
[0012] 所述底座安装受航空机身结构限制,安装在航空机身腹下的前起落架前部,以保护辐射体和减少空气阻力
[0013] 无人机的所述底座采用一体化设计安装在机体内部,以降低被探测的几率。
[0014] 所述射频连接座用固定螺丝安装在底座上形成天线座,所述天线罩内的辐射体通过螺纹螺杆结构与所述天线座连接成一体,内设输入端与射频连接座电连接的阻抗匹配电路,由于采用阻抗匹配电路,解决了天线高度问题,以及在工作频带范围内的阻抗匹配、噪声干扰、功率容量、频率响应的线性度问题。
[0015] 所述航空机载刀型天线的外形尺寸为:长134×宽51×高71mm,重量小于0.25kg。
[0016] 本实用新型的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。
[0017] 还设有电缆安装保险孔,进一步强化设备整体的可靠性和稳定性
[0018] 本实用新型与现有技术相比的有益效果是:
[0019] 本实用新型结构简单,易于加工,易于安装,全向辐射。通过合理设计天线布局,可以减小多部天线间的互耦,最大限度满足天线系统的电磁兼容性,有效解决了多频段、多功能电台跳频速率高、跳频范围广的问题。附图说明
[0020] 图1是本实用新型具体实施方式的主视图;
[0021] 图2是本实用新型具体实施方式的仰视图;
[0022] 图3是本实用新型具体实施方式的侧视图。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型进行说明。
[0024] 一种如图1~3所示的可接收1000MHz~2000MHz频率的机载刀型天线,外形尺寸为:长134×宽51×高71mm,重量小于0.25kg。
[0025] 本具体实施方式包括天线罩1、天线罩内的辐射体2、底座3、射频连接座,以及TNC射频接头4,采用Ansoft公司推出的基于有限元法的HFSS,结合用户实际需求,对微带天线进行建模与仿真优化
[0026] 天线罩1是采用硬质聚氨酯发泡材料灌装填充加固的玻璃钢天线罩,用螺栓固定在底座3,既满足天线结构强度要求,又满足天线电性能的要求,避免受外界温度变化引起天线罩内气压变化,导致天线罩膨胀或收缩,可能造成结构件松动,对天线工作产生致命影响。
[0027] 天线罩1内的辐射体2由三层天线贴片叠带而成,中间层是聚四氟乙烯玻璃纤维压层薄介质基,下层是作为接地板的金属薄层,上层是采用光刻腐蚀出一定形状作为天线振子的铁氧体材料贴片,确保天线有足够高的增益,且通过改变偏置磁场实现对任意频率的控制,还在铁氧体材料贴片与作为接地板的金属薄层之间设有形成电壁的短路面,以降低天线的谐振频率,减弱馈电带来的电感效应,辐射体结构的改变,不仅减小天线尺寸,还使得宽频带阻抗匹配好,天线辐射效率提高,天线带宽扩展,天线增益提升。
[0028] 辐射体2采用底部馈电模式,通过微带线和轴线探针对铁氧体材料贴片馈电,辐射体内设有辐射管,装入支撑架中,辐射管的顶端设有天线帽,且采用环氧树脂与辐射体的底部馈电接头粘接。
[0029] 底座3是采用CMC精加工制作的航空铝板底座,其功能是固定天线和天线罩1,天线罩1内的辐射体2以及TNC射频接头4分别用螺丝安装在底座3的中心位置。
[0030] 底座3安装受航空机身结构限制,安装在航空机身腹下的前起落架前部,以保护辐射体和减少空气阻力。
[0031] 射频连接座用固定螺丝安装在底座3上形成天线座,天线罩1内的辐射体2通过螺纹螺杆结构与天线座连接成一体,内设输入端与射频连接座电连接的阻抗匹配电路,由于采用阻抗匹配电路,解决了天线高度问题,以及在工作频带范围内的阻抗匹配、噪声干扰、功率容量、频率响应的线性度问题。
[0032] 还设有电缆安装保险孔,进一步强化设备整体的可靠性和稳定性。
[0033] 实测主要指标为可接收1000MHz~2000MHz频率信号;方位面增益0dBi以上;重量小于0.25kg。既满足天线的带内电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,缩略词为VSWR)指标,又兼顾天线的增益、电性能特性和效率。在满足VSWR≤1.3的条件下,带宽可以达到5%以上;在满足VSWR≤1.5的条件下,带宽可以达到8%以上。
[0034] 在HFSS中设置仿真频率为1500MHz,对配置在载机模型表面上的天线进行仿真计算,其增益值和不圆度如下表1:
[0035] 表1
[0036]频率/MHz 1080 1200 1500 1740 2250
增益/dB ‐3.50 ‐3.03 ‐2.36 ‐2.14 ‐0.77
不圆度/dB 0.07 0.30 0.48 0.97 1.87
[0037] 仿真计算结果表明,在中心频率1500MHz处,主要指标如频率信号、方位面增益、极化方式,以及重量等指标吻合较好。
[0038] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
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