一種機載應(yīng)答天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種機載應(yīng)答天線，該應(yīng)答天線包括射頻腔體(1)、天線罩(2)、輻射體(3)及射頻插座(4)，所述的天線罩(2)封蓋在射頻腔體(1)的上方，所述的輻射體(3)設(shè)在射頻腔體(1)的內(nèi)部，所述的射頻插座(4)包括外導(dǎo)體(41)和設(shè)在外導(dǎo)體(41)內(nèi)部的內(nèi)芯(42)，外導(dǎo)體(41)固定在射頻腔體(1)的外底面，內(nèi)芯(42)穿過射頻腔體(1)的底部與輻射體(3)的下端底面連接。本實用新型具有能與載機平臺表面共形、結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小的突出優(yōu)點。
【專利說明】一種機載應(yīng)答天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及航管應(yīng)答天線【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種機載應(yīng)答天線。本實用新型適用于空中交通管制(ATC)航管無線電收發(fā)系統(tǒng)，尤其適用于有共形要求的機載天線
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【背景技術(shù)】
[0002]隨著飛機作戰(zhàn)效能的提升，對機載航管的功能性能、重量、安裝尺寸等提出了越來越高的要求。作為機載ATC航管無線電收發(fā)系統(tǒng)的重要組成部分，應(yīng)答天線正朝著孔徑綜合一體化、結(jié)構(gòu)緊湊、對載機氣動性擾動最小化方向發(fā)展。
[0003]機載航管應(yīng)答天線通常為垂直極化全向天線，采用諧振在工作頻段的單極天線實現(xiàn)射頻信號的接收和發(fā)射。天線由高度小于四分之一工作波長的輻射單元，安裝底板和射頻插座組成，通過螺釘將天線底板固定在機載平臺上。天線由于凸出載機表面安裝，有可能影響載機的氣動性。而且對天線尺寸、強度和環(huán)境適應(yīng)性均有嚴(yán)格要求，從而極大地限制了航管應(yīng)答天線在不同載機平臺的應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種與載機平臺表面共形、結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小的機載應(yīng)答天線，以徹底解決常規(guī)應(yīng)答天線對飛機氣動性的影響問題。
[0005]本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種機載應(yīng)答天線，其特征在于，該應(yīng)答天線包括射頻腔體1、天線罩2、輻射體3及射頻插座4，所述的天線罩2封蓋在射頻腔體I的上方，所述的輻射體3設(shè)在射頻腔體I的內(nèi)部，所述的射頻插座4包括外導(dǎo)體41和設(shè)在外導(dǎo)體41內(nèi)部的內(nèi)芯42，外導(dǎo)體41固定在射頻腔體I的外底面，內(nèi)芯42穿過射頻腔體I的底部與輻射體3的下端底面連接。
[0007]所述的輻射體3包括倒錐體31、頂部圓盤32、接地柱33和金屬平板34，所述倒椎體31的上端為大徑端，下端為小徑端，倒椎體31的上端底面與頂部圓盤32的下盤面連接，頂部圓盤32的下盤面的盤心部分與接地柱33的上柱面連接，接地柱33的下柱面固定在射頻腔體I的內(nèi)底面，所述的金屬平板34與頂部圓盤32平行，金屬平板34的一端焊接在倒錐體31的側(cè)面，金屬平板34的另一端焊接在接地柱的側(cè)表面。
[0008]所述的頂部圓盤32的半徑為應(yīng)答天線工作波長的1/5?1/3。
[0009]所述的頂部圓盤32的半徑優(yōu)選為應(yīng)答天線工作波長的1/4。
[0010]所述的金屬平板34的一端焊接在倒錐體31的1/3?2/3側(cè)面處，金屬平板34的另一端優(yōu)選焊接在接地柱33的1/3?2/3側(cè)表面處。
[0011]所述的金屬平板34的一端優(yōu)選焊接在倒錐體31的1/2側(cè)面處，金屬平板34的另一端優(yōu)選焊接在接地柱33的1/2側(cè)表面處。
[0012]所述的倒錐體31的上端底面與接地柱33的下柱面的距離為應(yīng)答天線工作波長的1/5 ?1/3。
[0013]所述的倒錐體31的上端底面與接地柱33的下柱面的距離優(yōu)選為應(yīng)答天線工作波長的1/4。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型包括以下優(yōu)點:
[0015]1、能與載機平臺表面共形、結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小:輻射體的倒錐體類似于一單極天線，其頂部圓盤相當(dāng)于對單極天線增加了頂負(fù)載，極大地降低了天線的高度，同時輻射體的接地柱和頂部圓盤提高了天線阻抗的實部，微調(diào)兩部分尺寸可以實現(xiàn)與50歐姆射頻插座的匹配，整個天線完全嵌入載機平臺安裝，上表面與載機表面完全共形。
[0016]2、有效地避免了應(yīng)答天線對載機平臺的氣動擾動，在高機動性、高速機載平臺上具有良好的應(yīng)用推廣性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標(biāo)號說明:圖1中，I為射頻腔體、2為天線罩、3為輻射體、4為射頻插座、31為倒錐體、32為頂部圓盤、33為接地柱、34為金屬平板、41為外導(dǎo)體、42為內(nèi)芯。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]實施例一種機載應(yīng)答天線
[0021]如圖1所示:一種機載應(yīng)答天線，該應(yīng)答天線包括射頻腔體1、天線罩2、輻射體3及射頻插座4。射頻腔體I為防銹鋁整體洗削而成，頂部下沉部分用于與天線罩2連接，并在上邊沿預(yù)留與載機連接的安裝孔。天線罩2的邊緣部分采用鉚釘與射頻腔體I的上邊沿連接，保護內(nèi)部的輻射體3和射頻插座4，作為優(yōu)選，天線罩2由中空的殼體以及發(fā)泡料組成，發(fā)泡料灌封在天線罩2內(nèi)部，以增加輻射器強度。輻射體3為類似于倒F形的全金屬結(jié)構(gòu)，其設(shè)在射頻腔體I的內(nèi)部，該輻射體3包括倒錐體31、頂部圓盤32、形狀為斜四面體的接地柱33和金屬平板34。倒椎體31的上端為大徑端，下端為小徑端，倒椎體31的上端底面與頂部圓盤32的下盤面連接，頂部圓盤32的下盤面的盤心部分與接地柱33的上柱面連接，接地柱33的下柱面通過螺釘固定在射頻腔體I的內(nèi)底面。接地柱33的1/3、1/2或2/3處開槽，作為優(yōu)選在其二分之一高度位置開有一槽，用于與金屬平板34焊接，金屬平板34與頂部圓盤32平行，金屬平板34的一端焊接在倒錐體31的側(cè)面開的槽處，金屬平板34的另一端焊接在接地柱的側(cè)表面。射頻插座4包括外導(dǎo)體41和設(shè)在外導(dǎo)體41內(nèi)部的內(nèi)芯42，外導(dǎo)體41通過螺釘固定在射頻腔體I的外底面，內(nèi)芯42穿過射頻腔體I的底部后與倒錐體31的下端底面連接。
[0022]頂部圓盤32的半徑為應(yīng)答天線工作波長的1/5、1/3或1/3。優(yōu)選為應(yīng)答天線工作波長的1/4，
[0023]倒錐體31的上端底面與接地柱33的下柱面的距離為應(yīng)答天線工作波長的1/5、1/4或1/3。優(yōu)選為應(yīng)答天線工作波長的1/4，從而對天線輸入阻抗引入了一電抗部分，結(jié)合金屬平板微調(diào)可以實現(xiàn)與50歐姆射頻插座的阻抗匹配。
[0024]射頻信號由射頻插座I輸入輻射體3的倒錐體，并傳至頂部圓盤32，由該頂部圓盤32透過天線罩2向外輻射能量，形成類似于單極天線的輻射方向圖，其方位面為全向。輻射體3的接地柱33相對頂部圓盤32為開路，與頂部圓盤32共同影響天線輸入阻抗。輻射體3類似于一頂部加載的單極天線。新型應(yīng)答天線高度(不包含射頻插座高度)小于工作波長的0.1倍，原因在于:輻射體的倒錐體類似于一單極天線，其頂部圓盤相當(dāng)于對單極天線增加了頂負(fù)載，極大地降低了天線的高度。同時輻射體的接地柱和頂部圓盤提高了天線阻抗的實部，微調(diào)兩部分尺寸可以實現(xiàn)與50歐姆射頻插座的匹配。整個天線完全嵌入載機平臺安裝，上表面與載機表面完全共形。射頻信號由輻射體頂部圓盤向外輻射能量，形成類似于單極天線的輻射方向圖。整個天線完全嵌入載機平臺安裝，從而實現(xiàn)上表面與載機表面完全共形，尤其適用于高機動性、高速機載平臺。
[0025]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機載應(yīng)答天線，其特征在于，該應(yīng)答天線包括射頻腔體(I)、天線罩(2)、輻射體(3)及射頻插座(4)，所述的天線罩(2)封蓋在射頻腔體(I)的上方，所述的輻射體(3)設(shè)在射頻腔體⑴的內(nèi)部，所述的射頻插座⑷包括外導(dǎo)體(41)和設(shè)在外導(dǎo)體(41)內(nèi)部的內(nèi)芯(42)，外導(dǎo)體(41)固定在射頻腔體⑴的外底面，內(nèi)芯(42)穿過射頻腔體⑴的底部與輻射體(3)的下端底面連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機載應(yīng)答天線，其特征在于，該輻射體(3)包括倒錐體(31)、頂部圓盤(32)、接地柱(33)和金屬平板(34)，所述倒椎體(31)的上端為大徑端，下端為小徑端，倒椎體(31)的上端底面與頂部圓盤(32)的下盤面連接，頂部圓盤(32)的下盤面的盤心部分與接地柱(33)的上柱面連接，接地柱(33)的下柱面固定在射頻腔體(I)的內(nèi)底面，所述的金屬平板(34)與頂部圓盤(32)平行，金屬平板(34)的一端焊接在倒錐體(31)的側(cè)面，金屬平板(34)的另一端焊接在接地柱的側(cè)表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機載應(yīng)答天線，其特征在于，所述的頂部圓盤(32)的半徑為應(yīng)答天線工作波長的1/5?1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種機載應(yīng)答天線，其特征在于，所述的頂部圓盤(32)的半徑優(yōu)選為應(yīng)答天線工作波長的1/4。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機載應(yīng)答天線，其特征在于，所述的金屬平板(34)的一端焊接在倒錐體(31)的1/3?2/3側(cè)面處，金屬平板(34)的另一端優(yōu)選焊接在接地柱(33)的1/3?2/3側(cè)表面處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機載應(yīng)答天線，其特征在于，所述的金屬平板(34)的一端優(yōu)選焊接在倒錐體(31)的1/2側(cè)面處，金屬平板(34)的另一端優(yōu)選焊接在接地柱(33)的1/2側(cè)表面處。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機載應(yīng)答天線，其特征在于，所述的倒錐體(31)的上端底面與接地柱(33)的下柱面的距離為應(yīng)答天線工作波長的1/5?1/3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種機載應(yīng)答天線，其特征在于，所述的倒錐體(31)的上端底面與接地柱(33)的下柱面的距離優(yōu)選為應(yīng)答天線工作波長的1/4。
【文檔編號】H01Q1/36GK204243171SQ201420734831
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】王益 申請人:成都創(chuàng)客之家科技有限公司