專利名稱：耐高溫天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種天線，尤其涉及一種耐高溫天線。
背景技術(shù)：
隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的迅速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大到包括測(cè)繪、電信、交通運(yùn)輸、水利、海洋漁業(yè)及地質(zhì)勘探等諸多領(lǐng)域，在國(guó)防和現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中更是發(fā)揮著巨大作用，高精度運(yùn)動(dòng)目標(biāo)定位和精確制導(dǎo)導(dǎo)彈普遍使用了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，彈載衛(wèi)星導(dǎo)航天線除滿足電氣性能外還要滿足特殊彈載環(huán)境性能要求，這些特殊要求包括與彈體共行以滿足彈體的空氣動(dòng)力學(xué)性能要求、高強(qiáng)度的振動(dòng)及耐高溫性能要求。由于彈體與大氣強(qiáng)烈摩擦產(chǎn)生的高溫可達(dá)幾百攝氏度，普通天線在這樣的高溫下難以正常工作甚至完全損壞，這就要求設(shè)計(jì)一種特殊結(jié)構(gòu)的天線，能在此高溫環(huán)境下可靠穩(wěn)定的工作。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中存在的缺陷，提供一種耐高溫天線，能在高達(dá)幾百攝氏度的高溫環(huán)境下穩(wěn)定可靠工作，滿足電氣性能指標(biāo)要求及機(jī)械性能指標(biāo)要求。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種耐高溫天線，包括天線罩、天線主體以及隔熱材料層；所述天線罩采用高溫防護(hù)材料制成，并界定出一個(gè)容置空間；所述天線主體設(shè)置于所述容置空間中，所述隔熱材料層設(shè)置于所述容置空間內(nèi)并包裹所述天線主體。所述高溫防護(hù)材料為聚酰亞胺或玻璃纖維復(fù)合材料。所述天線罩包括上罩及下`罩，所述上罩與下罩上下配合連接形成內(nèi)部具有所述容置空間的所述天線罩；所述天線主體固定連接在所述上、下罩之間而設(shè)置在所述容置空間內(nèi)；所述天線主體包括PCB板(印制電路板)、設(shè)于PCB板上的微帶天線及支撐板，所述天線主體通過所述支撐板與所述上、下罩固定連接。所述支撐板通過緊固件與所述上、下罩固定連接，所述支撐板上設(shè)有安裝孔，所述上、下罩分別對(duì)應(yīng)設(shè)有與所述安裝孔連通的連接孔，所述緊固件穿過所述連接孔與所述安裝孔，將所述支撐板固定連接在所述上、下罩之間；所述安裝孔內(nèi)周與所述緊固件之間套設(shè)有絕緣隔熱墊圈。所述緊固件自下而上依次穿過所述下罩的連接孔、所述支撐板的安裝孔與所述上罩的連接孔，將所述下罩、所述支撐板及所述上罩固定連接，所述緊固件于所述上罩連接孔中的末端與所述上罩連接孔之間填充有隔熱密封膠。所述隔熱材料層包括氣凝膠層，其填設(shè)在所述天線主體與所述上、下罩之間，分別形成位于所述天線主體與所述上罩之間的第一氣凝膠層、以及位于所述天線主體與所述下罩之間的第二氣凝膠層。所述隔熱材料層還包括石英玻璃纖維布層，其設(shè)于所述第一氣凝膠層與所述上罩之間。[0010]所述耐高溫天線為高速飛行器用耐高溫衛(wèi)星導(dǎo)航天線，所述天線罩與所述高速飛行器共形。還包括設(shè)于所述天線罩上的射頻接頭，所述射頻接頭通過射頻電纜連接所述天線主體。所述射頻接頭設(shè)于所述天線罩的下罩上，所述下罩對(duì)應(yīng)所述射頻電纜設(shè)有電纜孔，所述射頻電纜一端與所述射頻接頭連接，另一端穿過所述電纜孔與所述天線主體的PCB板連接。本實(shí)用新型通過采用熱防護(hù)及熱隔離雙層技術(shù)，使得天線能在高達(dá)幾百攝氏度的高溫環(huán)境下穩(wěn)定可靠工作，滿足電氣性能指標(biāo)要求及機(jī)械性能指標(biāo)要求。另外，其天線罩能通過采用與高速飛行器如導(dǎo)彈彈體共形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滿足高速飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)性能要求。

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:圖1是本實(shí)用新型的耐高溫天線的底部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示耐高溫天線的后視圖；圖3是圖1所示耐高溫天線的左視圖；圖4是本實(shí)用新型的耐高溫天線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4所示耐高溫天線的天線主體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的耐高溫天線的天線主體的底部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的耐高溫天線，該耐高溫天線為可安裝于導(dǎo)彈等高速飛行器上的衛(wèi)星導(dǎo)航天線，其包括天線罩1、天線主體2以及隔熱材料層3。天線罩I采用高溫防護(hù)材料制成，并界定有一個(gè)容置空間。天線主體2設(shè)于天線罩I的容置空間中，隔熱材料層3設(shè)置于容置空間內(nèi)并包裹天線主體2。通過采用高溫防護(hù)材料制成的天線罩I結(jié)合隔熱材料層3，賦予天線的耐高溫性能，使其能在高達(dá)幾百攝氏度的高溫環(huán)境下穩(wěn)定可靠工作，滿足全部電氣性能指標(biāo)要求及機(jī)械性能指標(biāo)要求。如圖4所示，天線罩I包括上罩11及下罩12，天線主體2固定連接于該上罩11與下罩12之間。上罩11與下罩12通過其兩者邊緣配合設(shè)置而上下連接起來，形成內(nèi)部具有容置空間的天線罩I，天線主體2密封在該天線罩I的容置空間內(nèi)。上罩11與下罩12可一體加工形成，也可是通過緊固件5緊固連接。該天線罩I的內(nèi)部尺寸根據(jù)天線主體的尺寸及安裝要求進(jìn)行加工設(shè)定。為了滿足天線罩I的高溫防護(hù)性能，天線罩I至少需要滿足以下四項(xiàng)要求:①、必須承受高達(dá)幾百攝氏度的溫度環(huán)境，具有良好的熱沖擊性，并在此高溫下保持足夠的機(jī)械強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)膹椥阅Ａ俊⒕邇?yōu)良的電氣性能，其材料的透波性能要好，即對(duì)電磁波的反射和透過損耗要小，這就要求材料的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗正切值都要小、具良好的耐候性，經(jīng)得起太陽輻射、雨蝕等自然環(huán)境條件、材料具有良好的可機(jī)械加工性能，能使用車床、銑床等加工設(shè)備加工與高速飛行器如導(dǎo)彈彈體共形的外形。因此，天線罩I可采用聚酰亞胺或玻璃纖維復(fù)合材料制成，然而不限于此。在本實(shí)施例中，天線罩I優(yōu)選聚酰亞胺材料，該種材料具有耐高溫、良好電氣性能和機(jī)械加工性能等特點(diǎn)。通過對(duì)天線罩I材料的選擇，能夠使得天線主體2能在一個(gè)溫度較低的環(huán)境內(nèi)工作，同時(shí)能夠抗高強(qiáng)度的沖擊振動(dòng)，在高達(dá)400°C的溫度環(huán)境下可以穩(wěn)定可靠的工作，且各項(xiàng)電氣性能指標(biāo)符合要求。天線罩I可通過采用與高速飛行器如導(dǎo)彈彈體共形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，來滿足彈體空氣動(dòng)力學(xué)性能。如圖2及圖3所示，在本實(shí)施例中，天線罩I的上罩11頂面以弧形設(shè)計(jì)，且頂面的高度自一側(cè)到相對(duì)一側(cè)遞減。如圖4及圖5所示，天線主體2包括PCB板21、設(shè)于PCB板21上的微帶天線22及支撐板23，微帶天線22可通過連接件7 (如螺釘)緊固或錫焊焊接在PCB板21上。微帶天線22可工作于GPS L1、GL0NASS L1、北斗二代B1、北斗二代B3四個(gè)頻段，即能同時(shí)接收這三個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的四個(gè)頻率的信號(hào)，使得天線可以多頻工作?？梢岳斫獾氖?，微帶天線22的工作頻段并不限于此。PCB板21則可通過螺釘?shù)扰c支撐板23連接。所述支撐板23采用聚酰亞胺材料制成，天線主體2通過支撐板23與上罩11及下罩12固定連接，通過該支撐板23隔離天線罩I向內(nèi)傳導(dǎo)熱量，以防影響天線主體2工作。支撐板23通過緊固件5與上、下罩11、12固定連接，緊固件5可為螺栓。參考圖4至圖6所示，其中，在支撐板23周邊上設(shè)有安裝孔230，上罩11與下罩12分別對(duì)應(yīng)設(shè)有與安裝孔230連通的連接孔110、120，通過緊固件穿過連接孔110、120與安裝孔230，將支撐板23固定連接在上、下罩11、12之間。在安裝孔230內(nèi)周與緊固件5之間還套設(shè)有絕緣隔熱墊圈24，用于隔離來自緊固件5的熱傳導(dǎo)。在本實(shí)施例中，緊固件5自下而上依次穿過下罩12的連接孔120、支撐板23的安裝孔230與上罩11的連接孔110，將下罩12、支撐板23及上罩11固定連接。進(jìn)一步地，緊固件5于上罩11連接孔110中的末端與上罩11連接孔110之間填充有隔熱密封膠6。由上述可知，通過絕緣隔熱墊圈24及隔熱密封膠6的設(shè)置，進(jìn)一步隔離熱量向天線罩I內(nèi)部傳導(dǎo)，更有利地為天線主體2提供一個(gè)溫度較低的工作環(huán)境。如圖4所示，隔熱材料層3設(shè)于天線主體2與天線罩I的容置空間的內(nèi)壁面之間，設(shè)置隔熱材料層3的目的是為了隔離天線罩I外的高溫以保護(hù)天線主體2能夠在一個(gè)較低的溫度環(huán)境下工作，考慮到從天線罩I外的高溫到其內(nèi)部的低溫存在的較大溫度差及天線罩I內(nèi)較小的容置空間，該隔熱材料層的材料需滿足以下要求:①、實(shí)現(xiàn)近400°C溫度差的隔溫效果、介電常數(shù)低，最好接近空氣的介電常數(shù)，以減少對(duì)天線電氣性能的影響；③、在高溫下能保持結(jié)構(gòu)力學(xué)性能、較小的比重以減輕重量，較大的柔軟度以便更好填充天線罩容置空間。在本實(shí)施例中，隔熱材料層3包括氣凝膠層31，其分別填設(shè)在天線主體2與上、下罩11、12之間，分別形成位于天線主體2與上罩11之間的第一氣凝膠層311、以及位于天線主體2與下罩12之間的第二氣凝膠層312。該氣凝膠層31采用新型納米材料氣凝膠形成，其具有耐高溫、重量輕、低損耗及低介質(zhì)常數(shù)的特點(diǎn)，能夠滿足上述要求。如圖4所示，隔熱材料層3還包括石英玻璃纖維布層32，其設(shè)于第一氣凝膠層311與上罩11之間，該石英玻璃纖維布層32采用低密度的石英玻璃纖維織造而成。該石英玻璃纖維布層32可1-3層或3層以上疊加設(shè)置，優(yōu)選兩層疊加設(shè)置。通過氣凝膠層31與石英玻璃纖維布層32結(jié)合運(yùn)用，達(dá)到了隔離天線罩I外高溫的目的。如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的耐高溫天線還包括設(shè)于天線罩I上的射頻接頭4，該射頻接頭4設(shè)在天線罩I的下罩12上并通過射頻電纜41連接天線主體2。射頻接頭4與下罩12可通過螺釘?shù)染o固連接。其中，下罩12對(duì)應(yīng)射頻電纜41設(shè)有電纜孔121，電纜孔121貫通至天線罩I內(nèi)部，射頻電纜41 一端與射頻接頭4連接，另一端穿過電纜孔121與天線主體2的PCB板21連接。在本實(shí)施例中，射頻接頭4橫向安裝在下罩12上，射頻電纜41穿置在電纜孔121中，其一端與射頻接頭4連接，另一端伸至天線罩I內(nèi)部與PCB板21連接。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干個(gè)改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種耐高溫天線，其特征在于，包括天線罩(I)、天線主體(2)以及隔熱材料層(3)；所述天線罩(I)采用高溫防護(hù)材料制成，并界定出一個(gè)容置空間；所述天線主體(2)設(shè)置于所述容置空間中，所述隔熱材料層(3)設(shè)置于所述容置空間內(nèi)并包裹所述天線主體(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫天線，其特征在于，所述高溫防護(hù)材料為聚酰亞胺或玻璃纖維復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫天線，其特征在于，所述天線罩(I)包括上罩(11)及下罩(12)，所述上罩(11)與下罩(12)上下配合連接形成內(nèi)部具有所述容置空間的所述天線罩(I);所述天線主體(2)固定連接在所述上、下罩(11、12)之間而設(shè)置在所述容置空間內(nèi)；所述天線主體(2)包括PCB板(21)、設(shè)于PCB板(21)上的微帶天線(22)及支撐板(23)，所述天線主體(2 )通過所述支撐板(23 )與所述上、下罩(11、12 )固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐高溫天線，其特征在于，所述支撐板(23)通過緊固件(5)與所述上、下罩(11、12)固定連接，所述支撐板(23)上設(shè)有安裝孔(230)，所述上、下罩(11、12)分別對(duì)應(yīng)設(shè)有與所述安裝孔(230)連通的連接孔(110、120)，所述緊固件(5)穿過所述連接孔(110、120)與所述安裝孔(230)，將所述支撐板(23)固定連接在所述上、下罩(11、12)之間；所述安裝孔(230)內(nèi)周與所述緊固件(5)之間套設(shè)有絕緣隔熱墊圈(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐高溫天線，其特征在于，所述緊固件(5)自下而上依次穿過所述下罩(12)的連接孔(120)、所述支撐板(23)的安裝孔(230)與所述上罩(11)的連接孔(110)，將所述下罩(12)、所述支撐板(23)及所述上罩(11)固定連接，所述緊固件(5)于所述上罩(11)連接孔(110)中的末端與所述上罩(11)連接孔(110)之間填充有隔熱密封膠(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的耐高溫天線，其特征在于，所述隔熱材料層(3)包括氣凝膠層(31)，其填設(shè)在所述天線主體(2)與所述上、下罩(11、12)之間，分別形成位于所述天線主體(2)與所述上罩(11)之間的第一氣凝膠層(311)、以及位于所述天線主體(2)與所述下罩(12 )之間的第二氣凝膠層(312)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐高溫天線，其特征在于，所述隔熱材料層(3)還包括石英玻璃纖維布層(32 )，其設(shè)于所述第一氣凝膠層(311)與所述上罩(11)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的耐高溫天線，其特征在于，所述耐高溫天線為高速飛行器用耐高溫衛(wèi)星導(dǎo)航天線，所述天線罩(I)與所述高速飛行器共形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的耐高溫天線，其特征在于，還包括設(shè)于所述天線罩(I)上的射頻接頭(4)，所述射頻接頭(4)通過射頻電纜(41)連接所述天線主體(2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的耐高溫天線，其特征在于，所述射頻接頭(4)設(shè)于所述天線罩(I)的下罩(12)上，所述下罩(12 )對(duì)應(yīng)所述射頻電纜(41)設(shè)有電纜孔(121)，所述射頻電纜(41)一端與所述射頻接頭(4)連接，另一端穿過所述電纜孔(121)與所述天線主體(2)的PCB板(21)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種耐高溫天線，包括天線罩、天線主體以及隔熱材料層；所述天線罩采用高溫防護(hù)材料制成，并界定出一個(gè)容置空間；所述天線主體設(shè)置于所述容置空間中，所述隔熱材料層設(shè)置于所述容置空間內(nèi)并包裹所述天線主體。本實(shí)用新型采用了熱防護(hù)及熱隔離雙層技術(shù)，能在高達(dá)幾百攝氏度的高溫環(huán)境下穩(wěn)定可靠工作，滿足電氣性能指標(biāo)要求及機(jī)械性能指標(biāo)要求；且其天線罩能通過采用與高速飛行器共形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滿足高速飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)性能要求。
文檔編號(hào)H01Q1/28GK202977726SQ20122070304
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者俞江, 李鵬圖, 杜景中 申請(qǐng)人:深圳市鼎耀科技有限公司