專利名稱：內(nèi)外城垛式機(jī)載高強(qiáng)度雙波段天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適于飛行載體的內(nèi)外城垛式內(nèi)外城垛式機(jī)載高強(qiáng)度雙波段天線，其典型工作頻段為P波段和L波段，垂直極化工作，具有增益高、駐波小、效率高、雙波段工作，主要應(yīng)用于各種不同的飛行載體身份的識別系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等。
背景技術(shù)：
目前，民航系統(tǒng)中都安裝了便于空中交通管制的識別系統(tǒng)；歐美發(fā)達(dá)國家的各式軍用戰(zhàn)機(jī)中都裝備了基于西方體制的敵我識別系統(tǒng)，其主要工作波段為L波段；俄羅斯等國家的各式軍用戰(zhàn)機(jī)中則裝備了基于東方體制的敵我識別系統(tǒng)，其主要工作波段為P波段；而還有一些工作的戰(zhàn)機(jī)中則同時安裝了基于西方體制和東方體制的敵我識別系統(tǒng)，顯然其工作波段同時包含了 L波段和P波段，并且要求兩個波段接口兼容。這些系統(tǒng)屬于無線通信裝備，天線屬于關(guān)鍵設(shè)備之一。 此外，應(yīng)用于這些系統(tǒng)的天線一般安裝于飛機(jī)蒙皮的表面。當(dāng)然飛彈也有通信控制系統(tǒng)，也需要配置天線才能工作。對于這類高速飛行載體，對天線都有相似的要求，即天線要求結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好、耐高低溫、尺寸小、電性能好等?，F(xiàn)有的天線要么只能工作于西方體制系統(tǒng)，要么只能工作于東方體制系統(tǒng)，而沒有同時能夠兼容兩種體制的天線系統(tǒng)，且該種天線的天線罩不是采用模具澆鑄成形，該種天線的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、尺寸大、帶寬窄、增益較低，只能工作于一個波段。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種能夠改善天線的帶寬并能顯著強(qiáng)化天線整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的飛行載體用內(nèi)外城垛式機(jī)載高強(qiáng)度雙波段天線。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案—種內(nèi)外城垛式機(jī)載高強(qiáng)度雙波段天線，包括金屬反射腔，在金屬反射腔內(nèi)設(shè)有微帶板，在微帶板上設(shè)有多工器，在多工器的主路上連接有同軸電纜，在多工器的第一支路及第二支路上分別連接有第一輻射振子及第二輻射振子，在第一輻射振子及第二輻射振子上包覆有實(shí)心天線罩，所述的第一輻射振子及第二輻射振子采用空心帆形單極金屬振子，所述空心帆形單極金屬振子由第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條組成，第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條首尾相接，并且，第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條形成的三個角為銳角，在空心帆形單極金屬振子設(shè)置或直接焊接金屬塊，形成內(nèi)外城操式結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)(I)本實(shí)用新型中天線輻射部分由兩個空心帆形單極金屬振子構(gòu)成，這種天線輻射結(jié)構(gòu)不僅可以改善天線的帶寬，雙波段工作，同時也顯著加強(qiáng)了天線整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。(2)采用金屬反射腔并在金屬反射腔上設(shè)置階梯形通孔且階梯形通孔中的大孔位于金屬反射腔的內(nèi)側(cè)，所述實(shí)心天線罩延伸進(jìn)入并充實(shí)于階梯形通孔中，換句話說，在本制備實(shí)用新型時，該結(jié)構(gòu)能使高溫實(shí)心天線罩介質(zhì)流體直接流動到金屬反射腔的下平面，最大程度的保證天線罩、輻射振子和金屬反射腔的牢固結(jié)合，使得本實(shí)用新型的整體強(qiáng)度得以提聞。實(shí)心天線罩利用模具采用高溫高壓澆鑄成型工藝，其材質(zhì)采用具有高強(qiáng)度、溫度特性好的介質(zhì)材料，保證該天線罩具備高強(qiáng)度、耐高溫和低溫；同時，有利于縮小天線的整體尺寸。(3)采用微帶板設(shè)計了具有帶內(nèi)差損小、隔離度高的多工器，安全于金屬腔的內(nèi)偵牝使得兩個支路和一個主路都具有很好的駐波特性。(4)在空心帆形單極金屬振子設(shè)置或直接焊接金屬塊，形成內(nèi)外城垛式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與未設(shè)置金屬塊的本實(shí)用新型的其他技術(shù)方案相比，能夠進(jìn)一步提高天線的整體強(qiáng)度和拓展天線工作帶寬。

在結(jié)合附圖閱讀描述后，本實(shí)用新型的上述目的、其它特征和優(yōu)點(diǎn)都會更明顯，其中圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖的前視圖。圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖的側(cè)視圖。圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖的俯視圖。圖4是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖中的多工器示意圖。圖5是本實(shí)用新型中多工器主路駐波圖。圖6是本實(shí)用新型中多工器第一支路駐波圖。圖7是本實(shí)用新型中多工器第二支路駐波圖。圖8是本實(shí)用新型第一輻射振子的駐波圖。圖9普通的與第一輻射振子等長度的圓柱形單極子天線的駐波圖。圖10是本實(shí)用新型第二輻射振子的駐波圖。圖11普通的與第二輻射振子等長度的圓柱形單極子天線的駐波圖。圖12是本實(shí)用新型天線P波段的輻射方向圖。圖13是本實(shí)用新型天線L波段的輻射方向圖。
具體實(shí)施方式
一種內(nèi)外城垛式機(jī)載高強(qiáng)度雙波段天線，包括金屬反射腔8，在金屬反射腔8內(nèi)設(shè)有微帶板6，在微帶板6上設(shè)有多工器11，在多工器11的主路11-3上連接有同軸電纜9，在多工器11的第一支路11-1及第二支路11-2上分別連接有第一輻射振子2及第二輻射振子3,在第一福射振子2及第二福射振子3上包覆有實(shí)心天線罩I，所述的第一福射振子2及第二輻射振子3采用空心帆形單極金屬振子，所述空心帆形單極金屬振子由第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條組成，第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條首尾相接，并且，第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條形成的三個角為銳角。在本實(shí)施例中，在空心帆形單極金屬振子設(shè)有金屬塊12，所述金屬塊12的形狀不限，可以是矩形、正方形或者三角形等結(jié)構(gòu)；在金屬反射腔8設(shè)有階梯形通孔4且階梯形通孔中的大孔位于金屬反射腔8的內(nèi)側(cè)，所述實(shí)心天線罩I延伸進(jìn)入并充實(shí)于階梯形通孔4中，階梯形通孔4的形狀和數(shù)量不限，可以是單個或者多個矩形、橢圓形等形狀的階梯形通孔。本實(shí)用新型可以采用以下制備工藝來制造本實(shí)用新型的一種適于飛行載體的內(nèi)外城垛式機(jī)載高強(qiáng)度雙波段天線，具體步驟如下首先根據(jù)實(shí)心天線罩和天線反射地結(jié)構(gòu)開設(shè)模具，把天線反射地、一對天線輻射振子放置于模具中，同時在模具上通過小孔注入流體狀實(shí)心天線罩介質(zhì)材料，材料注滿整個模具后，進(jìn)行冷卻，最后去除模具即得到一體化天線。下面參照附圖，對本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例的進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。該實(shí)施例是一種用于基于東方體制和西方體制的敵我識別識別系統(tǒng)等設(shè)備的天線，其工作在兩個波段，分別為P波段的580MHz-620MHz和L波段的980MHz_1060MHz ，增益大于4dB，采用的結(jié)構(gòu)如圖I所示，即以空心帆形單極金屬振子構(gòu)成輻射振子，金屬反射腔8上具有三個橢圓透孔構(gòu)成，實(shí)心天線罩I采用高強(qiáng)度塑料材料構(gòu)成，多工器11由微帶板構(gòu)成，多工器11的兩個支路分別為端口 11-1和端口 11-2，多工器11的主路為端口 11-3并作為天線外接端口。該天線中多工器的主路11-3駐波如圖5所示，該圖表明天線主路的工作在雙波段，駐波小于2的頻帶部分包括了 P波段的560MHz-640MHz和L波段的960MHz_1080MHz，完全滿足設(shè)計要求；該多工器的第一支路11-1駐波如圖6所示，該圖表明支路工作在單波段，駐波小于2的頻帶部分包括了 P波段的560MHz-620MHz，完全滿足設(shè)計要求；該多工器的第二支路11-2駐波如圖7所示，該圖表明該支路工作在單波段，駐波小于2的頻帶部分包括了 L波段的960MHz-1080MHz，完全滿足設(shè)計要求；第一輻射振子的駐波如圖8所示，該圖表明駐波小于2的頻段部分包括了 P波段的530MHz-650MHz，而普通等長度的圓柱形單極子天線的駐波如圖9所示，兩者相比，本實(shí)用新型中的第一輻射振子的駐波帶寬要寬，并且駐波更?。坏诙椛湔褡拥鸟v波如圖10所示，該圖表明駐波小于2的頻段部分包括了 L波段的900MHz-1260MHz,而普通等長度的圓柱形單極子天線的駐波如圖11所示，兩者相比，本實(shí)用新型中的輻射振子的駐波帶寬要寬，并且駐波更小。兩個波段的典型頻率對應(yīng)的增益均大于4. 5dB，對應(yīng)第一輻射振子的輻射方向圖如圖12所不,對應(yīng)第二福射振子的福射方向圖如圖13所不(參考反射地的直徑為60cm)。盡管本實(shí)用新型已經(jīng)參照附圖和優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。本實(shí)用新型的各種更改、變化，和等同物有所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容涵蓋。
權(quán)利要求1.ー種內(nèi)外城垛式機(jī)載高強(qiáng)度雙波段天線，其特征在于，包括金屬反射腔(8)，在金屬反射腔(8)內(nèi)設(shè)有微帶板(6)，在微帶板(6)上設(shè)有多エ器(11)，在多エ器(11)的主路(11-3)上連接有同軸電纜(9)，在多エ器(11)的第一支路(11-1)及第ニ支路(11-2)上分別連接有第一輻射振子(2)及第ニ輻射振子(3)，在第一輻射振子(2)及第ニ輻射振子(3)上包覆有實(shí)心天線罩(1)，所述的第一輻射振子(2)及第ニ輻射振子(3)采用空心帆形單極金屬振子，所述空心帆形單極金屬振子由第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條組成，第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條首尾相接，并且，第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條形成的三個角為鋭角。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)外城垛式機(jī)載高強(qiáng)度雙波段天線，其特征在于，在空心帆形單極金屬振子設(shè)有金屬塊(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)外城垛式機(jī)載高強(qiáng)度雙波段天線，其特征在于，在金屬反射腔(8)設(shè)有階梯形通孔(4)且階梯形通孔中的大孔位于金屬反射腔(8)的內(nèi)側(cè)，所述實(shí)心天線罩(I)延伸進(jìn)入并充實(shí)于階梯形通孔(4)中。
專利摘要一種內(nèi)外城垛式機(jī)載高強(qiáng)度雙波段天線，包括金屬反射腔，在金屬反射腔內(nèi)設(shè)有微帶板，在微帶板上設(shè)有多工器，在多工器的主路上連接有同軸電纜，在多工器的第一支路及第二支路上分別連接有第一輻射振子及第二輻射振子，在第一輻射振子及第二輻射振子上包覆有實(shí)心天線罩，所述的第一輻射振子及第二輻射振子采用空心帆形單極金屬振子，所述空心帆形單極金屬振子由第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條組成，第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條首尾相接，并且，第一金屬直條、第二金屬直條及弧形金屬條形成的三個角為銳角,在空心帆形單極金屬振子設(shè)置或直接焊接金屬塊，形成內(nèi)外城垛式結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01Q19/10GK202513272SQ20122012554
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者曹振新, 沙本桂, 王安寧 申請人:東南大學(xué), 中國人民解放軍總裝備部南京軍事代表局, 中電科技揚(yáng)州寶軍電子有限公司