本發(fā)明涉及天線系統(tǒng)，尤其涉及一種共孔徑導(dǎo)航天線。

背景技術(shù)：

近年來，隨著航空航天技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代無線通信技術(shù)進(jìn)步迅猛，各種機(jī)載電子設(shè)備的數(shù)量和種類都達(dá)到了前所未有的程度。眾多的天線不僅會(huì)在安裝位置上有一定的沖突，天線遮擋和電磁兼容問題也會(huì)接踵而至。目前，解決此類問題常采用措施之一是天線小型化，其缺點(diǎn)是某些類型天線小型化實(shí)現(xiàn)較難，并且天線小型化降低了天線效率；另一種措施是使用單一天線覆蓋多頻段工作，其缺點(diǎn)是單個(gè)射頻接口勢必要求后端增加別的電子器件實(shí)現(xiàn)不同功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種雙饋雙頻共孔徑導(dǎo)航天線，能夠覆蓋兩個(gè)工作頻段，具有兩個(gè)獨(dú)立射頻輸出接口，兩天線復(fù)合設(shè)計(jì)于同一孔徑內(nèi)，實(shí)現(xiàn)兩種不同功能。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：包括上層輻射體、下層輻射體和金屬腔體。天線的金屬腔體為一端開口一端封閉的中空腔體，下層輻射體位于金屬腔體內(nèi)且輻射面朝向金屬腔體開口端，四根短路柱連接在金屬腔體封閉端和下層輻射體之間，下層輻射體和金屬腔體之間填充支撐介質(zhì)，上層輻射體的輻射面同軸嵌套在下層輻射體的輻射面中，下層輻射體采用穿過金屬腔體封閉端的接插件作為射頻輸出端口，上層輻射體采用穿過金屬腔體封閉端、短路柱和下層輻射體的射頻電纜作為射頻輸出端口。

所述的上層輻射體為微帶貼片或單極子，下層輻射體為盤錐天線。

所述的上層輻射體、下層輻射體的外形為規(guī)則對稱圖形，包括規(guī)則多邊形和圓形。

本發(fā)明的有益效果是：通過改變上下兩層輻射體大小，可以調(diào)整天線的覆蓋頻率。將兩個(gè)原本獨(dú)立工作的天線復(fù)合設(shè)計(jì)于一個(gè)孔徑內(nèi)，在天線尺寸沒有增加的條件下，復(fù)合天線輻射性能能夠與原獨(dú)立天線基本保持相當(dāng)；具有兩個(gè)獨(dú)立的輸出端口，兩種功能實(shí)現(xiàn)互不影響。通過增加上下兩層輻射體厚度，也可以改善天線頻帶內(nèi)阻抗特性，拓展頻帶寬度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明共孔徑天線的組裝結(jié)構(gòu)切面示意圖；

圖2為本發(fā)明共孔徑天線的組裝結(jié)構(gòu)立體示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。

本發(fā)明針對機(jī)載平臺孔徑綜合要求，將原獨(dú)立功能天線復(fù)合設(shè)計(jì)于同一口徑中，共孔徑天線尺寸與原低頻工作獨(dú)立天線一致，共孔徑天線電氣性能與原獨(dú)立天線性能相當(dāng)，解決了一個(gè)孔徑綜合多個(gè)天線實(shí)現(xiàn)多種功能的難題。

本發(fā)明提供的機(jī)載共孔徑導(dǎo)航天線包括：上下兩層輻射體、四根貫穿天線金屬腔體底板和下層輻射體的短路柱、填充與下層輻射體和金屬腔體之間的支撐介質(zhì)、一根貫穿下層輻射體和其中一個(gè)短路柱連接上層輻射體的射頻電纜。上層輻射體可以為覆銅介質(zhì)板或圓形片，下層輻射體處于上輻射體與天線金屬腔體底板之間；上下層天線都形成全向輻射模式，并且覆蓋不同頻段、實(shí)現(xiàn)不同功能、具有各自獨(dú)立的射頻輸出接口。上層輻射體尺寸小于下層輻射體。上層輻射體和下層輻射體之間為加載介質(zhì)材料或空氣。射頻電纜貫穿的短路柱為四個(gè)短路柱中的任意一個(gè)。

本發(fā)明的兩層輻射體分別覆蓋高低兩個(gè)頻段，下層輻射體工作于低頻頻段，采用接插件直接饋電，采用盤錐天線形式實(shí)現(xiàn)全向輻射，增加金屬短路柱和介質(zhì)材料加載設(shè)計(jì)改善阻抗匹配特性；上層輻射體工作于高頻頻段，采用微帶貼片形式或單極子形式實(shí)現(xiàn)全向輻射，通過在下層輻射體及其中一個(gè)金屬短路柱中內(nèi)穿電纜組件實(shí)現(xiàn)射頻輸入/出。改變兩層輻射體尺寸，可調(diào)整共孔徑導(dǎo)航天線的工作頻段；改變上層輻射體高度和橫向尺寸可調(diào)節(jié)天線高頻段諧振頻率和輻射特性；改變下層輻射體高度和橫向尺寸及短路柱位置可調(diào)節(jié)天線低頻段諧振頻率和輻射特性。共孔徑天線外形尺寸與原單一天線一致，高、低頻天線獨(dú)立工作功能性能良好。

如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例包括天線金屬腔體1、上層輻射體2、下層輻射體3、下層輻射體與金屬腔體之間填充介質(zhì)4、連接下層輻射體和金屬腔體底部的短路柱5、接插件6、貫穿下層輻射體3和一個(gè)短路柱5連接上層輻射體2的電纜組件7。圖中，下層輻射體與金屬腔體間的支撐介質(zhì)4一方面能夠加強(qiáng)天線強(qiáng)度，另一方面選取適當(dāng)?shù)慕殡姵?shù)可以有效改善天線低頻段阻抗特性，增加頻帶寬度。接插件6為下層天線射頻輸出端口。連接下層天線的金屬短路柱5一方面起到支撐固定作用；另一方面其位置可以調(diào)節(jié)下層天線諧振頻率；其次可以利用其對上層天線設(shè)計(jì)饋電形式。電纜組件7是上層天線射頻輸出端口。

本實(shí)施例中，上下層輻射體之間直接連接，利用螺釘將上層輻射體固定在下層輻射體上。

該天線上、下層輻射體外形通常為規(guī)則對稱圖形，以規(guī)則多邊形和圓形為主。本發(fā)明共孔徑天線在兩個(gè)頻段內(nèi)的輻射特性和諧振特性分別由短路柱位置、輻射體尺寸及其高度來決定。如上層輻射體2的半徑?jīng)Q定了該天線高頻段的諧振頻率和輻射特性；而下層輻射體3高度和尺寸半徑以及短路柱位置決定了該天線的低頻段的諧振頻率和輻射特性。