一种用于微纳卫星的集成式低剖面UV天线制造技术

本发明专利技术属于卫星通信领域，具体涉及一种用于微纳卫星的集成式低剖面UV天线。包括一端通过转动机构转动连接的陶瓷基底和馈电PCB板，紧固机构和释放机构；陶瓷基底上印刷有UHF天线贴片、VHF馈电片、接地金属片，陶瓷基底一侧固定设有VHF天线固定条，VHF天线固定条上固定有VHF记忆合金天线条；馈电PCB板上设有VHF记忆合金天线条的收纳机构，馈电PCB板上设有SMA机械接口；馈电PCB板上设有VHF频段天线馈电断口；微纳卫星入轨之前，陶瓷基板和所述馈电PCB板依靠紧固机构使两者处于折叠状态；微纳卫星入轨之后，在释放机构的作用下展开呈90度夹角设置，处于工作状态。本发明专利技术将UV天线集中在一起，并设置调试断口，调高了天线的可调整性和适应性，降低了天线剖面高度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于微纳卫星的集成式低剖面UV天线
本专利技术属于卫星通信领域，具体涉及一种用于微纳卫星的集成式低剖面UV天线。
技术介绍
微纳卫星终端天线大多是单极子天线，天线频段主要集中于UHF频段、VHF频段。微纳卫星由于体积有限，在设计过程当中设计者对天线的尺寸会提出要求，传统的电大天线体积大，结构复杂，在现今的微纳卫星设计中研究人员已经不再采用电大天线。由于卫星天线的频率在频谱中处于较低位置，这在理论上导致了卫星天线的尺寸始终存在限制，很难将其体积降到可以忽略的程度。然而，现有的星上UHF和VHF频段天线都是独立的结构，现有星上使用的VHF/UHF天线长度较长，通常在300mm以上，并且在特殊要求下还会成对出现，这种情况下天线占据了很大的空间，很难满足卫星在天线尺寸和空间上的限制。其次，在天线成品的调试过程中，天线的性能总会受其近场内机械结构的影响，往往因为天线结构的固定性和不可调整性，导致成品难以调试或调试后成为瑕疵产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于微纳卫星的集成式低剖面UV天线，将UHF频段和VHF频段的天线集成在一起，减小了天线对微纳卫星的空间占有率，并在VHF频段天线的馈电电路上设置断口，目的是对天线成品的阻抗匹配进行微调，但不影响其作为成品的质量。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种用于微纳卫星的集成式低剖面UV天线，包括一端通过转动机构转动连接的陶瓷基底和馈电PCB板，紧固机构和释放机构；所述陶瓷基底上印刷有UHF天线贴片、VHF馈电片、接地金属片，陶瓷基底一侧固定设有VHF天线固定条，VHF天线固定条上固定有VHF记忆合金天线条；所述馈电PCB板上设有VHF记忆合金天线条的收纳机构，馈电PCB板上设有SMA机械接口，馈电PCB板上设有VHF频段天线的调试断口，天线测试阶段，所述馈电PCB板上的VHF频段天线的馈电断口两端将会锡焊高频小值电容或电感，以调整天线的阻抗匹配，很大程度上改善仿真结果和实际测试之间存在的误差；微纳卫星入轨之前，所述陶瓷基板和所述馈电PCB板依靠紧固机构使两者处于折叠状态；微纳卫星入轨之后，所述陶瓷基板和所述馈电PCB板在释放机构的作用下展开呈90度夹角设置，处于工作状态。进一步的，所述转动机构为弹簧合页，所述弹簧合页的转动范围为0-90°。进一步的，所述弹簧合页内设有扭簧，所述陶瓷基板和所述馈电PCB板折叠时，弹簧合页内的扭簧产生弹性势能，所述陶瓷基板和所述馈电PCB板在释放机构的作用下解除紧固机构的紧固时，在弹簧合页的弹性势能作用下展开呈垂直状态。进一步的，所述紧固机构为强力线，通过强力线和设置在陶瓷基底和馈电PCB板的穿线孔，实现对折叠状态的陶瓷基底和馈电PCB板的紧固。进一步的，所述释放机构为烧线电路，包括烧线电阻，所述烧线电路设置在所述PCB板。进一步的，所述烧线电阻为两块，两块烧线电阻的两侧分别设有一个有机材料压线块，所述有机材料压线块与PCB板接触的一面设有供强力线穿过的槽，所述PCB板上设有入线孔；所述陶瓷基板上固定设有金属压线块，陶瓷基板与金属压线块相对应的区域设有出线孔；所述强力线从PCB板上的入线孔穿入，进螺钉固定后穿过一个有机材料压线块，与烧线电阻表面接触，穿过另一个有机材料压线块后穿过陶瓷基底上的金属压线块，并从陶瓷基底的出线孔穿出，将强力线拉紧使得UV天线处于折叠状态。进一步的，所述金属压线块的材质为铝。进一步的，所述馈电PCB板上的VHF记忆合金天线条收纳机构为固定在PCB板外围的金属框，所述金属框为一侧长边设有缺口的矩形框，缺口的位置和形状与VHF天线固定条相匹配；所述VHF记忆合金天线条的一端与VHF天线固定条固定连接，当UV天线处于工作状态时，所述VHF记忆合金天线条为展开长条状；当UV天线处于折叠状态时，所述VHF天线固定条与金属框的缺口配合，所述VHF记忆合金天线条卷绕在金属框内。进一步的，所述金属框的材质为铝。进一步的，所述金属框内部四周倒圆角设置。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：本专利技术用于微纳卫星的集成式低剖面UV一体天线，存在可调节VHF频段天线阻抗匹配的馈电断口，能够在不影响天线成品的前提下对天线的性能指标做进一步改善，大大提高了天线的适用性和可调整性；在卫星发射之前以折叠的状态安装在星体上，高度不超过7mm，对卫星的整体轮廓尺寸几乎没有影响，在卫星入轨之后折叠状态变为展开式状态，可以同时实现UHF频段和VHF频段的通信，适用于可用空间有限的微纳卫星，同时集成式低剖面的特点使卫星的整体尺寸可控。天线的可调整空间大和零部件可替换性强，因而成本大大降低；在设计完成之后就可制造出产品，易于推广。附图说明图1是本专利技术的集成式低剖面UV天线的整体结构示意图。图2是本专利技术的集成式低剖面UV天线中天线的主视图。图3是本专利技术的集成式低剖面UV天线中天线的后视图。图4是本专利技术的集成式低剖面UV天线的馈电电路示意图。附图标记说明：1-金属铝框，2-弹簧合页，3-UHF天线贴片，4-陶瓷基底，5-VHF记忆合金天线条，6-金属压线块，70-VHF馈电片，8.VHF-天线固定条，9-馈电PCB板，10-有机材料压线块，11-烧线电阻，12-SMA机械接口，13-接地金属片，14-辐射贴片，15-馈电断口。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。一种微纳卫星集成式UV天线的结构，如图1所示，包括利用弹簧合页2连接的PCB板9和天线陶瓷基底4。PCB板9外围固定了金属铝框1，金属铝框1在结构上为带有缺口的矩形框，缺口的位置是为折叠后VHF天线固定条8预留的。框体内侧四个角均为倒圆角，框的高度略高于VHF天线固定条8，当陶瓷基底4折叠至与PCB板9平行时，金属铝框1将紧贴着陶瓷基底4，PCB板9中间部分固定了两个烧线电阻11和两个有机材料压线块10。两个有机材料压线块10下设有能让强力线穿过的半圆孔，强力线穿过第一个有机材料压线块后将附着在烧线电阻11上，PCB板9上预留了两个SMA接头的探针孔和固定孔，PCB板9上预留了VHF频段天线的断口。陶瓷基底4上印刷了UHF天线贴片3、VHF馈电片7、接地金属片13，陶瓷基底4上固定了金属铝压线块6和VHF天线固定条8，VHF天线固定条8上固定了VHF记忆合金天线条5，陶瓷基底4在和金属铝压线块6接触的位置开有穿线孔，UHF天线贴片3、接地金属片13和VHF馈电片7均采用沉金工艺。本专利技术的工作原理为：VHF记忆合金天线条5最初被卷在金属铝框1里，PCB板9上开有入线孔，经螺钉固定后穿过两块有机材料压线块10，与两个烧线电阻11表面接触，穿过有机材料压线块10后强力线将穿过金属铝压线块6，然后穿过陶瓷基底4的出线孔，用力将线拉紧以收紧天线折叠的状态，卫星入轨之后由地面站发射信号，卫星将会为烧线电阻11供电，烧线电阻温度11升高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微纳卫星的集成式低剖面UV天线，其特征在于，包括一端通过转动机构转动连接的陶瓷基底(4)和馈电PCB板(9)，紧固机构和释放机构；/n所述陶瓷基底(4)上印刷有UHF天线贴片(3)、VHF馈电片(7)、接地金属片(13)，陶瓷基底(4)一侧固定设有VHF天线固定条(8)，VHF天线固定条(8)上固定有VHF记忆合金天线条(5)；/n所述馈电PCB板(9)上设有VHF记忆合金天线条(5)的收纳机构，馈电PCB板上设有SMA机械接口(12)；所述馈电PCB板(9)上设有VHF频段天线馈电断口(15)，天线测试阶段，所述馈电PCB板上的VHF频段天线的馈电断口(15)两端锡焊高频小值电容或电感，以调整天线的阻抗匹配；/n微纳卫星入轨之前，所述陶瓷基板(4)和所述馈电PCB板(9)依靠紧固机构使两者处于折叠状态；微纳卫星入轨之后，所述陶瓷基板(4)和所述馈电PCB板(9)在释放机构的作用下展开呈90度夹角设置，处于工作状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于微纳卫星的集成式低剖面UV天线，其特征在于，包括一端通过转动机构转动连接的陶瓷基底(4)和馈电PCB板(9)，紧固机构和释放机构；
所述陶瓷基底(4)上印刷有UHF天线贴片(3)、VHF馈电片(7)、接地金属片(13)，陶瓷基底(4)一侧固定设有VHF天线固定条(8)，VHF天线固定条(8)上固定有VHF记忆合金天线条(5)；
所述馈电PCB板(9)上设有VHF记忆合金天线条(5)的收纳机构，馈电PCB板上设有SMA机械接口(12)；所述馈电PCB板(9)上设有VHF频段天线馈电断口(15)，天线测试阶段，所述馈电PCB板上的VHF频段天线的馈电断口(15)两端锡焊高频小值电容或电感，以调整天线的阻抗匹配；
微纳卫星入轨之前，所述陶瓷基板(4)和所述馈电PCB板(9)依靠紧固机构使两者处于折叠状态；微纳卫星入轨之后，所述陶瓷基板(4)和所述馈电PCB板(9)在释放机构的作用下展开呈90度夹角设置，处于工作状态。


2.根据权利要求1所述的UV天线，其特征在于，所述转动机构为弹簧合页(2)，所述弹簧合页(2)的转动范围为0-90°。


3.根据权利要求2所述的UV天线，其特征在于，所述弹簧合页(2)内设有扭簧，所述陶瓷基板(4)和所述馈电PCB板(9)折叠时，弹簧合页内的扭簧产生弹性势能，所述陶瓷基板(4)和所述馈电PCB板(9)在释放机构的作用下解除紧固机构的紧固时，在弹簧合页的弹性势能作用下展开呈垂直状态。


4.根据权利要求3所述的UV天线，其特征在于，所述紧固机构为强力线，通过强力线和设置在陶瓷基底(4)和馈电PCB板(9)的穿线孔，实现对折叠状态的陶瓷基底(4)和馈电PCB板(9)的紧固。


5.根据权利要求4所述的UV天线，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖文和，侯黎明，徐千，孙富，张国轩，朱佳佳，严丹丹，张翔，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32