一种抗水深多频通信导航复合天线制造技术

本发明专利技术属于天线技术领域,具体涉及一种能够兼容BDS B1 S L/GPSL1/UHF/WIFI六频段、其外形结构能抗水下压力、适用于水下航行器通信导航设备的抗水深多频通信导航复合天线。一种抗水深多频通信导航复合天线，包括透波天线罩、UHF套筒天线、UHF套筒天线馈电硬同轴电缆、BDS S四臂螺旋天线、UHF/BDS S天线硬双同轴电缆、WIFI频段贴片天线、BDS L B1/GPS L1频段左/右旋极化天线、馈电网络板、底板和第一密封橡皮圈、第二密封橡皮圈、馈电探针、底座。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天线
，具体设及一种能够兼容抓S B1 S L/GPSL1/UHF/WIFI 六频段、其外形结构能抗水下压力、适用于水下航行器通信导航设备的抗水深多频通信导 航复合天线。
技术介绍
水下航行器无论是无人自主还是有人操纵，通信导航是其必要组成部分，而天线 是通信导航设备必不可少的部件。从2003年开始，我国相继研制成功了拥有自主知识产权 的北斗一号和北斗二号卫星导航系统，能够实现在局部地区提供与GI^相当的精准定位，还 能提供一次传送120个汉字的短报文通信信息，其中北斗一号L频段和S频段具有收发功能， 具有定位和授时功能，依据北斗和GPS定位设备，可W实现航行器的水面导航和定位，依据 北斗通信设备，可W实现超视距范围内航行器工作在水面时与监控中屯、的信息交互；另外 特高频化HF)应用广泛，海陆空军中的通信大都依赖UHF，依据UHF，可W实现数十公里范围 内航行器工作在水面时与监控中屯、的信息实时交互;WiFi可W将母船水面监控系统与航行 器组建成近距无线局域网，实现数据的近距高速无线传输。因此将北斗系统抓S、GPS、UHF和 WIFI集成至水下航行器对其使用会提供很大的便利和安全，运就需要多频段复合天线。由 于航行器在水面通信导航时，受到风、浪、流影响严重，因此需要克服定位误差大及信息传 输成功率低的难题，同时需要提高某些频段天线的低仰角增益。此外，航行器潜入水下航行 时，天线裸露至海水压力环境中，需要具有耐水压能力。综上，抗水深多频段航行器通信导 航天线就显得尤为迫切，虽然国内外有些专利有此考虑，如沈阳自动化所2012年申请的实 用新型专利CN203589222 U:水下机器人用银星与GPS组合天线，将GI^和银星两种频段天线 集成并具有耐水压能力，但集成频段少，难W满足水下机器人多方位、多区域的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种兼容抓S S、L和B1频段、GPS L1频段、UHF频段和WIFI 频段的用户机天线，W解决多频段天线隔离度性能差和低仰角增益低而导致的层间互禪大 的问题的抗水深多频通信导航复合天线。 本专利技术的目的是运样实现的：一种抗水深多频通信导航复合天线，包括1透波天线 罩、UHF套筒天线2、UHF套筒天线馈电硬同轴电缆3、抓S S四臂螺旋天线4、UHF/抓S S天线硬 双同轴电缆5、WIFI频段贴片天线6、抓S L B1/GPS L1频段左/右旋极化天线7、馈电网络板 9、底板10和第一密封橡皮圈11第二密封橡皮圈12、馈电探针8底座13,其特征在于:所述的 UHF套筒天线2采用套筒天线结构，硬同轴电缆3的外导体与四分之一波长的圆柱套筒2.1相 连；同轴圆柱套筒2.1起到四分之一波长扼流圈的作用，硬同轴电缆的下部附加一扼流圈 2.2。 所述的抓S S频段的四臂螺旋天线4采用四臂螺旋天线结构，该抓S S频段的四根 螺旋天线螺旋臂4.3长2λ/4,分别绕制成1/2圈，由于2λ/4臂长为偶数，且末端为短路处理， 所w该天线结构提高了天线的低仰角增益。 所述的WIFI频段贴片天线6采用微带结构，WIFI频段贴片天线的基板6.5,上印制 有边长为L6.7的正方形贴片6.2，所述的方形贴片W实现线极化特性，WIFI天线的贴片上设 有第一探针孔6.1，中屯、处设有短路隔离环6.4。 所述的抓8 161/6?8 1^频段左/右旋极化天线7采用微带结构，该天线的基板7.4 上印有边长为L7.6的正方形贴片7.1，应用同一块贴片实现抓S L B1/GPS L1频段;该天线 贴片上设有第二、第Ξ探针馈电7.3;中屯、处设置短路隔离环7.2;硬双同轴电缆线5与馈电 探针7.3经过良好的绝缘处理。 所述的馈电网路板9的下面印有微带移相器9.5,实现90°移相，左右旋极化输出。 所述的微带移相器9.5 W外的金属部分通过若干个金属化过孔9.4与上表面9.7短路连接。 所述的底板10的腔体中屯、设有短路隔离环10.1，六个频段的信号的同轴电缆通过 该隔离环引入到航行器内部。 所述馈电探针8采用直径为φ 0. 9mm的=个铜质材料制成，该=个探针安装在所述 两个贴片天线6、7及所述馈电网络板9组成叠层结构上，其上端和下端分别与各自对应的贴 片和馈电网络相连。 所述的底座13的腔体中设有密封0型圈槽，密封0型圈槽13.1安装密封0型圈11，密 封0型圈槽13.2安装密封0型圈12。 本专利技术的有益效果在于： 本专利技术采用套筒结构、四臂螺旋结构、不同厚度、相同介电常数的微带贴片天线自 上而下依次排列的共轴层叠技术，同时采用套筒结构的扼流圈作用、四臂螺旋结构提升低 仰角增益，减少了对接地面积的依赖，缩小了体积。高介电常数基板和不同频段天线贴片的 形状各异的分形技术，W满足更多用户需求。 本专利技术在馈电网络层上设置有金属化过孔的技术，进一步提高各馈电端口之间的 隔离度，减少了天线工作时不同频段之间的相互干扰。[001引本专利技术由于将UHF套筒天线、BDS S四臂螺旋天线、两个贴片天线融合到用户机天 线机体上，使得该用户机天线能够实现兼容多个频段，且可W收发同时工作的功能，有效拓 展了使用范围。【附图说明】 图1时本专利技术中的多频抗水深复合天线结构示意图； 图2是本专利技术中的UHF套筒天线结构示意图；[001引图3是本专利技术中的抓S S四臂螺旋天线结构示意图； 图4是本专利技术中的WIFI频段贴片天线结构示意图； 图5是本专利技术中的抓S L B1和GP化1频段天线结构示意图；图6是本专利技术中的馈电网络板结构示意图； 图7是本专利技术中的底板结构示意图； 图8是本专利技术中的底座结构示意图。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清晰明了，W下结合附图和具体实施 例，对本专利技术作进一步详细描述。 为实现W上目的，本专利技术包括:透波天线罩1、UHF套筒天线2、UHF套筒天线硬同轴 电缆线3、抓S S四臂螺旋天线4、UHF/BDS S馈电硬双同轴电缆线5、WIFI频段贴片天线6、抓S L B1/GPS L1频段左/右旋极化天线7、馈电网络板9、底板10和馈电探针8。所述六个频段天 线UHF套筒天线2、抓S S四臂螺旋天线4、WIFI天线6、Ξ个频段贴片天线7根据结构自上而下 依次排列，共轴层叠而成;所述的UHF套筒天线2、抓S S四臂螺旋天线4通过硬双同轴电缆穿 过短路隔离环6.47.29.2;所述两个贴片天线67的贴片通过馈电探针8与馈电网络板9连接。 其特征在于:WIFI频段贴片天线6、抓S L B1/GPS L1频段贴片天线7和馈电网络板9的中屯、 设置有短路隔离环6.47.29.2,提高隔离度。 作为优选，UHF套筒天线2采用套筒天线的结构，硬同轴电缆3的外导体与四分之一 波长的圆柱套筒2.1相连。同轴圆柱套筒2.1起到四分之一波长扼流圈的作用。硬同轴电缆 的下部附加一扼流圈2.2, W进一步地扼制电流漏泄，W改善福射方向图。见图2。 作为优选，BDS S频段的四臂螺旋天线4采用四臂螺旋天线结构。该抓S S频段的四 根螺旋天线螺旋臂4.3长2λ/4,绕分别制成圈。由于2λ/4臂长为偶数，则末端为短路处 理。该天线结构无需依赖天线底部的多径板，减少体积。见图3。作为优选，WIFI频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗水深多频通信导航复合天线，包括(1)透波天线罩、UHF套筒天线(2)、UHF套筒天线馈电硬同轴电缆(3)、BDS S四臂螺旋天线(4)、UHF/BDS S天线硬双同轴电缆(5)、WIFI频段贴片天线(6)、BDS L B1/GPS L1频段左/右旋极化天线(7)、馈电网络板(9)、底板(10)和第一密封橡皮圈(11)第二密封橡皮圈(12)、馈电探针(8)底座(13)，其特征在于：所述的UHF套筒天线(2)采用套筒天线结构，硬同轴电缆(3)的外导体与四分之一波长的圆柱套筒(2.1)相连；同轴圆柱套筒(2.1)起到四分之一波长扼流圈的作用，硬同轴电缆的下部附加一扼流圈(2.2)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张勋，孙跃华，肖遥，严浙平，张宏瀚，陈涛，周佳加，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23