一種機載超短波全向天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種天線，尤其涉及一種機載超短波全向天線。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術機載天線的工作頻帶寬一般在30MHz?80MHz或108MHz?400MHz范圍內，還不能滿足覆蓋30MHz?400MHz要求。在天線內部設計方面，因阻抗匹配電路和加載電路設計復雜，電子元器件數(shù)量較多，其MTBF(平均故障間隔時間)值低。在天線罩設計方面，由于天線罩由兩塊或多塊拼接而成，受熱脹冷縮的影響易產生微小的縫隙，不適宜南方多雨水的飛行環(huán)境。在外形、體積和重量方面，其高度、重量不適宜于小型飛行器和直升機的安裝要求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種機載超短波全向天線，具有較寬的工作頻帶，且體積小、重量輕，密封性能良好，適宜于惡劣環(huán)境中工作。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種機載超短波全向天線，包括一個一次成型的流線型罩體，所述罩體頂端設有一個橢圓片狀振子，所述罩體內設有一體式的小環(huán)天線與組合印刷振子，所述組合印刷振子底部設有第一阻抗匹配電路和第二阻抗匹配電路，所述第一阻抗匹配電路與組合印刷振子并聯(lián)，所述第二阻抗匹配電路與組合印刷振子串聯(lián)；所述小環(huán)天線位于組合印刷振子頂部，所述橢圓片狀振子和小環(huán)天線均與低頻段加載電路相連。
[0005]上述的機載超短波全向天線，其中，所述低頻段加載電路由一個電感和一個電阻串聯(lián)組成。
[0006]上述的機載超短波全向天線，其中，所述第一阻抗匹配電路由一個電容和一個電阻并聯(lián)后與一個電感串聯(lián)組成，所述第一阻抗匹配電路設置在組合印刷振子的底部，其中的電感端連接組合印刷振子，電阻與電容端接地。
[0007]上述的機載超短波全向天線，其中，所述組合印刷振子串聯(lián)的阻抗匹配電路由兩個電感并聯(lián)后和一個電容串聯(lián)組成，所述第二阻抗匹配電路設置在組合印刷振子的底部，其中的電容端連接組合印刷振子，電感端接地。
[0008]本實用新型對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果:本實用新型提供的機載超短波全向天線，通過采用一次成型的流線型罩體，優(yōu)化天線內部阻抗匹配電路和加載電路，減少了電子元器件數(shù)量，從而具有較寬的工作頻帶，且體積小、重量輕，密封性能良好，適宜于惡劣環(huán)境中工作。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型機載超短波全向天線的正面剖視結構示意圖；
[0010]圖2為本實用新型機載超短波全向天線的側面剖視結構示意圖；
[0011]圖3為本實用新型機載超短波全向天線的電氣原理圖。
[0012]圖中:
[0013]I罩體2橢圓片狀振子3組合印刷振子
[0014]4第一阻抗匹配電路5第二阻抗匹配電路6小環(huán)天線
[0015]7低頻段加載電路
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0017]圖1為本實用新型機載超短波全向天線的正面剖視結構示意圖；圖2為本實用新型機載超短波全向天線的側面剖視結構示意圖；圖3為本實用新型機載超短波全向天線的電氣原理圖。
[0018]請參見圖1、圖2和圖3，本實用新型提供的機載超短波全向天線包括一個一次成型的流線型罩體1，所述罩體I頂端設有一個橢圓片狀振子2，所述罩體I內設有一體式的小環(huán)天線6與組合印刷振子3，所述組合印刷振子3底部設有第一阻抗匹配電路4和第二阻抗匹配電路5，所述第一阻抗匹配電路4與組合印刷振子3并聯(lián)，所述第二阻抗匹配電路5與組合印刷振子3串聯(lián)；所述小環(huán)天線6位于組合印刷振子3頂部，所述橢圓片狀振子2和小環(huán)天線6均與低頻段加載電路7相連。
[0019]本實用新型提供的機載超短波全向天線，流線型罩體I選用環(huán)氧玻璃纖維布一次成型，既降低了重量又實現(xiàn)了天線罩的強度和天線的整體密封性。經試飛，天線機械強度滿足飛行器技術要求。環(huán)氧玻璃纖維布由WSR618(E-51)型環(huán)氧樹脂和0.1_無堿玻璃纖維布A型(EW100-100FE5)、0.4mm無堿玻璃纖維布(EWR400-900)配制而成。
[0020]一個橢圓片狀振子2設置在罩體的頂部。在具體制作時，是制作成一個外形210mm(長軸)X 7Omm(短軸)X Imm(厚)的橢圓鋁盤。
[0021]組合印刷振子3、第一阻抗匹配電路4和第一阻抗匹配電路5設置在罩體I內，組合印刷振子3的頂端與一個橢圓片狀振子2相連；第一阻抗匹配電路4由一個電容和一個電阻并聯(lián)后與一個電感串聯(lián)組成，并與組合印刷振子并聯(lián)，電阻與電容端接地；第二阻抗匹配電路5由一個電容和一個電阻并聯(lián)后與一個電感串聯(lián)組成，并與組合印刷振子串聯(lián)。
[0022]小環(huán)天線6、低頻段加載電路7設置在組合印刷振子的頂部，片狀微帶板振子的上端與其上的橢圓片狀振子2相連，低頻段加載電路7由一個電容和一個電阻串聯(lián)組成并與小環(huán)天線6串聯(lián)。如圖3所示，L為小環(huán)天線，L4、R2為低頻段加載電路，以提高30?88MHz低頻段的增益。BI為橢圓片狀振子，提高天線增益并減小天線阻抗匹配電路的損耗。B2為組合印刷振子，以實現(xiàn)寬帶天線技術。(根據(jù)天線理論，天線振子直徑越粗頻帶越寬。將振子變形為長方體，以利增大振子直徑，為減小天線重量，采用FR4環(huán)氧板印刷電路板圍成長方體，形成組合印刷振子，減小天線重量。)C2、L2、L3為組合印刷振子的串聯(lián)阻抗匹配電路。L1、Cl、Rl為組合印刷振子的并聯(lián)阻抗匹配電路。多處匹配以增大天線帶寬。
[0023]本實用新型的天線具有體積小、重量輕、工作頻帶寬、可靠性高、適應各種惡劣環(huán)境的特點，在30MHz?400MHz范圍內天線電壓駐波比小于2.5，增益從_16dB?-ldB，水平面方向圖為圓形，不圓度小于2dB，垂直極化，可滿足各種需要。
[0024]本實用新型的機載天線綜合單極天線、圓柱天線、加頂天線、小環(huán)天線形式以及寬帶阻抗匹配和加載技術，將天線的頻帶展寬到30MHz?400MHz，并極大的縮減了天線的尺寸和重量；優(yōu)化天線的阻抗匹配電路，減小電子元器件的使用數(shù)量，既提高天線的增益，又增加了天線的可靠性。采用一次成型的流線型天線罩，滿足各種惡劣使用環(huán)境的需要。
[0025]I)單極天線
[0026]使用單極天線技術，將偶極天線的一個臂變?yōu)橐唤饘俜瓷涿?，單極天線在金屬反射面下產生鏡像，天線和天線鏡像構成偶極天線。一般以飛行器的金屬蒙皮或蒙皮內鋪設的金屬薄膜作為金屬反射面。因此，采用單極天線可縮減一半的天線高度。
[0027]2)圓柱天線
[0028]圓柱天線理論:加粗圓柱偶極或單極天線的振子直徑可以展寬天線帶寬。結合印刷天線的一些技術將此天線做成組合印刷振子形式的天線，展寬天線帶寬的同時，還減輕了天線的重量。
[0029]3)加頂天線
[0030]天線加頂技術即在天線的垂直線上端加水平橫線或平面。天線加頂后，電流的腹點提高，一方面可以增大輻射，另一方面可以減小天線輸入端的容抗，從而減小天線底部阻抗匹配電路的損耗。
[0031]4)小環(huán)天線
[0032]采用小環(huán)天線技術，極大的縮減了天線在30?88MHz諧振時所需的天線高度，提高了天線在30?88MHz低頻段的增益。
[0033]5)寬帶阻抗匹配和加載
[0034]采用寬帶阻抗匹配和加載技術，進一步將天線帶寬展寬到30?400MHz，以實現(xiàn)天線帶寬的要求。
[0035]綜上所述，實用新型提供的機載超短波全向天線，具有較寬的工作頻帶，且體積小、重量輕，密封性能良好，適宜于惡劣環(huán)境中工作。具體優(yōu)點如下:1、工作頻帶寬(30MHz?400MHz) ;2、優(yōu)化了天線內部阻抗匹配電路好加載電路，減少了電子元器件數(shù)量，可靠性高；3、天線罩一次成型，密封性能良好，適宜于惡劣環(huán)境中工作；4、體積小、重量輕，適宜于小型飛行器和直升機的安裝要求。
[0036]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
【主權項】
1.一種機載超短波全向天線，其特征在于:包括一個一次成型的流線型罩體，所述罩體頂端設有一個橢圓片狀振子，所述罩體內設有一體式的小環(huán)天線與組合印刷振子，所述組合印刷振子底部設有第一阻抗匹配電路和第二阻抗匹配電路，所述第一阻抗匹配電路與組合印刷振子并聯(lián)，所述第二阻抗匹配電路與組合印刷振子串聯(lián)；所述小環(huán)天線位于組合印刷振子頂部，所述橢圓片狀振子和小環(huán)天線均與低頻段加載電路相連。
2.如權利要求1所述機載超短波全向天線，其特征在于:所述低頻段加載電路由一個電感和一個電阻串聯(lián)組成。
3.如權利要求1所述機載超短波全向天線，其特征在于:所述第一阻抗匹配電路由一個電容和一個電阻并聯(lián)后與一個電感串聯(lián)組成，所述第一阻抗匹配電路設置在組合印刷振子的底部，其中的電感端連接組合印刷振子，電阻與電容端接地。
4.如權利要求1所述機載超短波全向天線，其特征在于:所述組合印刷振子串聯(lián)的阻抗匹配電路由兩個電感并聯(lián)后和一個電容串聯(lián)組成，所述第二阻抗匹配電路設置在組合印刷振子的底部，其中的電容端連接組合印刷振子，電感端接地。
【專利摘要】本實用新型公開了一種機載超短波全向天線，包括一個一次成型的流線型罩體，所述罩體頂端設有一個橢圓片狀振子，所述罩體內設有一體式的小環(huán)天線與組合印刷振子，所述組合印刷振子底部設有第一阻抗匹配電路和第二阻抗匹配電路，所述第一阻抗匹配電路與組合印刷振子并聯(lián)，所述第二阻抗匹配電路與組合印刷振子串聯(lián)；所述小環(huán)天線位于組合印刷振子頂部，所述橢圓片狀振子和小環(huán)天線均與低頻段加載電路相連。本實用新型提供的機載超短波全向天線，通過采用一次成型的流線型罩體，優(yōu)化天線內部阻抗匹配電路和加載電路，減少了電子元器件數(shù)量，從而具有較寬的工作頻帶，且體積小、重量輕，密封性能良好，適宜于惡劣環(huán)境中工作。
【IPC分類】H01Q1-42, H01Q1-28, H01Q23-00
【公開號】CN204348910
【申請?zhí)枴緾N201420770901
【發(fā)明人】陳鵬宇, 張鐵軍, 陳曉峰
【申請人】上海航空機械有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月9日