專利名稱：一種雙頻線極化共形天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種雙頻線極化共形天線技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種雙頻線極化共形天線，特別是涉及一種可用于要求天線小型化共形設(shè)計(jì)和寬波束要求的飛行器測控、通信等相關(guān)國防領(lǐng)域的應(yīng)用于高速飛行器超厚防隔熱層下的雙頻線極化共形天線。
背景技術(shù)：
[0002]隨著航天航空技術(shù)的發(fā)展，小型化超高速再入飛行器技術(shù)發(fā)展迅速，同時(shí)對彈上設(shè)備提出了更高要求。天線作為現(xiàn)代武器系統(tǒng)必不可少的重要設(shè)備，提出了飛行器共形、小型化設(shè)計(jì)、多共一設(shè)計(jì)等要求，同時(shí)天線覆蓋的防熱介質(zhì)天線層越來越厚了。為滿足某滑翔戰(zhàn)略型號測控要求，提出遙外測二共一天線研制要求。具體要求為s波段遙測和C波段外測共用一個(gè)天線窗口。由于導(dǎo)彈系統(tǒng)需在大氣層內(nèi)長時(shí)間滑翔，故天線上覆蓋有超厚的防熱層，約為20_。兩個(gè)端口天線均為線極化的半球形寬波束方向圖。為滿足飛行器共形安裝的要求，天線為薄層結(jié)構(gòu)，體積和重量盡量小，同時(shí)盡量采用簡單可靠的結(jié)構(gòu)。[0003]分析飛行器天線需求單饋點(diǎn)探針饋電的單層微帶天線是能夠滿足方向圖和結(jié)構(gòu)、可靠性等要求的合適天線型式。傳統(tǒng)彈上遙測、外測天線為每個(gè)天線一個(gè)天線窗，以避免天線安裝結(jié)構(gòu)造成的天線窗畸變，而天線窗厚度往往在IOmm以內(nèi)。按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，兩個(gè)頻段天線均采用彈饋點(diǎn)探針饋電的微帶天線實(shí)現(xiàn)，兩個(gè)天線平鋪放于一個(gè)天線窗口內(nèi)。經(jīng)仿真計(jì)算，這種布局結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致方向圖畸變方向圖不再是半球形，而是一邊受到擠壓，嚴(yán)重變形，而且由于天線窗較厚，這種布局方式會導(dǎo)致天線邊緣輻射方向圖形變嚴(yán)重。[0004]因此亟需提供一種新型的雙頻線極化共形天線。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種在高速飛行器載體上，固定小尺寸的超厚防熱天線窗覆蓋的安裝環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)雙頻小型微帶天線，天線具有寬波束增益方向圖的雙頻線極化共形天線。[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種雙頻線極化共形天線，包括天線安裝基座、 C頻段印制板、S頻段印制板、以及罩于C頻段印制板與S頻段印制板之上的防熱天線窗；S 頻段印制板位于天線安裝基座之上，S頻段印制板上表面設(shè)有S頻段輻射貼片；c頻段印制板位于S頻段印制板之上，C頻段印制板上表面設(shè)有C波段輻射帖片。[0007]S頻段印制板和C頻段印制板均為雙面覆銅板,大小為94mm*69mm,厚度為3. 05mm。[0008]S波段高頻插座的插針穿過S頻段印制板，在S頻段輻射貼片上形成S頻段饋電點(diǎn)，S頻段饋電點(diǎn)位于C頻段印制板下表面的開槽中。[0009]S波段輻射貼片尺寸為40mm*38mm。[0010]C波段高頻插座的插針穿過C頻段印制板與S頻段印制板，在C頻段輻射貼片上形成C頻段饋電點(diǎn)。[0011]C波段福射貼片尺寸為15mm*15mm。[0012]C波段高頻插座的插針與S頻段印制板通過介質(zhì)襯套隔離。[0013]C頻段輻射帖片與防熱天線窗之間的空氣間隙保持一定空氣間隙。[0014]本實(shí)用新型通過采用探針饋電的微帶天線，重量輕，體積小，方便實(shí)現(xiàn)共形設(shè)計(jì)。 天線具有寬波束增益方向圖，以能夠滿足遙/外測天線方向圖需求。[0015]本實(shí)用新型采用雙層微帶天線的方案，把C波段天線和S波段天線層疊放置。這種方式避免了方向圖的擠壓形變，并且在一個(gè)比較小的天線窗口下實(shí)現(xiàn)了雙頻天線，減小了天線窗口尺寸。S頻段天線在下，S頻段天線的輻射貼片作為C波段天線的接地板。在S 波段印制板(下層)上開過孔，供上層印制板的饋電插座探針穿過，使用絕緣介質(zhì)襯套隔離印制板和探針，見圖I。[0016]本實(shí)用新型天線上覆蓋有超厚防熱天線窗，把天線窗和天線作為一個(gè)整體考慮， 并采用防熱天線窗與天線形成空氣腔的措施，輻射貼片與天線窗下表面形成空氣腔，見圖2,以減小介質(zhì)天線窗影響。天線與天線窗進(jìn)行一體化建模仿真設(shè)計(jì)，調(diào)整天線參數(shù)，使天線各方面性能達(dá)到最優(yōu)。[0017]本實(shí)用新型對天線進(jìn)行方向圖測試，在超厚防熱層下S波段天線的最大增益不小于4dB，±60°范圍內(nèi)增益不小于OdB。C波段天線的最大增益不小于3dB，±60°范圍內(nèi)增益不小于-O. 5dB，滿足了超厚防熱層下寬波束方向圖要求。


[0018]圖I為層疊布局S/C天線示意圖。[0019]圖2為天線與天線窗結(jié)構(gòu)示意圖。[0020]圖3為天線安裝結(jié)構(gòu)圖。[0021 ] 圖中I為C頻段輻射貼片，2為C頻段饋電點(diǎn)，3為S頻段饋電點(diǎn)，4為S頻段輻射貼片，5為C頻段印制板，6為S頻段印制板，7為介質(zhì)襯套，8為S波段高頻插座，9為C波段高頻插座，10為天線安裝基座，11為防熱天線窗，12為空氣間隙。
具體實(shí)施方式
[0022]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0023]本實(shí)用新型考慮到飛行器天線基本要求，設(shè)計(jì)能夠滿足彈上安裝環(huán)境的低剖面、 小口面的小型飛行器天線，天線外覆蓋有超厚防熱層，S頻段遙測和C波段外測共用一個(gè)小尺寸天線窗，天線增益方向圖要求為近似半球形的寬波束方向圖。[0024]本實(shí)用新型仍然采用同軸探針饋電的微帶天線。兩個(gè)天線層疊放置，S天線放置于下層，C波段天線放置于上層，S頻段的天線輻射面作為C頻段天線的接地板。采用這種形式天線可以在比較小的窗口下實(shí)現(xiàn)雙頻天線，同時(shí)避免了方向圖的擠壓形變。為保證天線在超厚防熱層下輻射特性，采用防熱蓋板與天線形成空氣腔的措施，減小介質(zhì)影響和優(yōu)化方向圖。[0025]具體如下[0026]本實(shí)用新型包括天線安裝基座10、C頻段印制板5、S頻段印制板6、以及防熱天線窗11。[0027]S頻段印制板6和C頻段印制板5均為雙面覆銅板，大小為94mm*69mm，厚度為3.05mmo[0028]S頻段印制板6位于天線安裝基座之上，C頻段印制板5位于S頻段印制板之上。[0029]S頻段印制板6上表面設(shè)有S頻段輻射貼片4，S波段高頻插座8的插針穿過S頻段印制板6，插針錫焊饋電，在S頻段輻射貼片4上形成S頻段饋電點(diǎn)3，S頻段饋電點(diǎn)3位于C頻段印制板5下表面的開槽中。S波段輻射貼片4尺寸為40mm*38mm。[0030]C頻段印制板5上設(shè)有C波段輻射帖片1，C波段高頻插座9的插針穿過C頻段印制板5與S頻段印制板6，插針錫焊饋電，在C頻段輻射貼片I上形成C頻段饋電點(diǎn)2。C波段輻射貼片I尺寸為15mm*15mm。C波段高頻插座9與S頻段印制板6通過介質(zhì)襯套7隔離。[0031]防熱天線窗11罩于C頻段印制板5與S頻段印制板6之上，C頻段輻射帖片I與防熱天線窗11之間保持一定空氣間隙12。[0032]本實(shí)用新型不僅可以作為飛行器遙/外測天線使用，通過頻率轉(zhuǎn)換還可以廣泛地應(yīng)用于飛行器測控、通信等軍事領(lǐng)域，同時(shí)也可滿足地面測試設(shè)備使用需要，并已裝備部隊(duì)，具有很強(qiáng)的實(shí)用意義。
權(quán)利要求1.一種雙頻線極化共形天線，包括天線安裝基座、C頻段印制板、S頻段印制板、以及罩于所述C頻段印制板與S頻段印制板之上的防熱天線窗；其特征在于所述S頻段印制板位于天線安裝基座之上，所述S頻段印制板上表面設(shè)有S頻段輻射貼片；所述C頻段印制板位于所述S頻段印制板之上，所述C頻段印制板上表面設(shè)有C波段輻射帖片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙頻線極化共形天線，其特征在于所述S頻段印制板和C頻段印制板均為雙面覆銅板，大小為94mm*69mm，厚度為3. 05mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙頻線極化共形天線，其特征在于S波段高頻插座的插針穿過S頻段印制板，在S頻段輻射貼片上形成S頻段饋電點(diǎn)，所述S頻段饋電點(diǎn)位于所述C頻段印制板下表面的開槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙頻線極化共形天線，其特征在于所述S波段輻射貼片尺寸為40mm*38mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙頻線極化共形天線，其特征在于C波段高頻插座的插針穿過所述C頻段印制板與S頻段印制板，在C頻段輻射貼片上形成C頻段饋電點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙頻線極化共形天線，其特征在于所述C波段輻射貼片尺寸為15mm*15mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙頻線極化共形天線，其特征在于所述C波段高頻插座的插針與S頻段印制板通過介質(zhì)襯套隔離。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種雙頻線極化共形天線，其特征在于所述C頻段輻射帖片與所述防熱天線窗之間保持一定空氣間隙。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種雙頻線極化共形天線，包括天線安裝基座、C頻段印制板、S頻段印制板、以及罩于C頻段印制板與S頻段印制板之上的防熱天線窗；其特征在于S頻段印制板位于天線安裝基座之上，S頻段印制板上表面設(shè)有S頻段輻射貼片；C頻段印制板位于S頻段印制板之上，C頻段印制板上表面設(shè)有C波段輻射帖片。本實(shí)用新型不僅可以作為飛行器遙/外測天線使用，通過頻率轉(zhuǎn)換還可以廣泛地應(yīng)用于飛行器測控、通信等軍事領(lǐng)域，同時(shí)也可滿足地面測試設(shè)備使用需要，并已裝備部隊(duì)，具有很強(qiáng)的實(shí)用意義。
文檔編號H01Q1/12GK202817197SQ20122049782
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者鄭穎, 李欣冀, 高凱, 王健, 陳海英 申請人:北京航天長征飛行器研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院