一种倒F振子及包含其的弹载通信引向天线制造技术

本发明专利技术公开了一种倒F振子及包含其的弹载通信引向天线，倒F振子包括振子主体和作为独立组件的馈电同轴器；振子主体为大致U形的一体成型结构，依次包括直线部、弧线部和L形部；馈电同轴器为变截面阶梯结构；弹载通信引向天线包括安装盒体以及安装在安装盒体上的从下至上的后盖板、馈电印制板、倒F振子、天线罩，并构造了独特的引向结构，实现对天线方向图朝特定方向的引向功能。本发明专利技术提供一种线极化腔体侧馈倒F振子结构天线作为弹载通信引向天线，并对天线馈电板进行特殊设计以解决实际阻抗匹配调试问题，从而解决弹载通信系统在安装空间有限的情况下对天线方向图引向的需求问题。

【技术实现步骤摘要】
一种倒F振子及包含其的弹载通信引向天线
本专利技术属于弹载通信系统上的天线领域，具体涉及一种独特构造的倒F振子，及包含该倒F振子的S波段弹载通信引向天线。
技术介绍
随着无线通信系统及弹载通信领域的快速发展，弹载通信系统根据实际使用要求对应用于弹地通信的天线性能提出了越来越多的需求与高要求。在某些弹载通信系统使用环境和使用要求中，要求弹载通信天线方向图能够朝特定方向进行引向。现有大多数产品使用贴片或振子形式八木天线、类八木天线进行方向图引向设计，选用八木或类八木天线基本可以满足使用要求，但存在的问题：一、天线结构较复杂，受载体安装尺寸影响设计难度较大；二、受载体环境影响，方向图引向效果不佳；三、实际产品驻波匹配调试难度大，容易出现反复。为了克服现有产品缺陷，需采用一种新型的适用于弹载环境的方向图引向天线结构。
技术实现思路
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本专利技术提供了一种线极化腔体侧馈倒F振子结构天线作为弹载通信引向天线，并对天线馈电板进行特殊设计以解决实际阻抗匹配调试问题，从而解决弹载通信系统在安装空间有限的情况下对天线方向图引向的需求问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种倒F振子，其特征在于：包括振子主体和作为独立组件的馈电同轴器；所述振子主体为大致U形的一体成型结构，依次包括直线部、弧线部和L形部；安装时，所述直线部位于上方，所述弧线部位于斜上方，所述L形部位于侧方和下方；所述直线部与所述L形部的长条部分分布于U形槽的上下两侧，所述弧线部与所述L形部的折角部形成U形槽的底部；所述馈电同轴器为变截面阶梯结构，从上至下依次包括第一主体部分、第二柱体部分和第三柱体部分；中间的所述第二柱体部分的横截面尺寸最大；安装时，所述馈电同轴器上下贯通所述振子主体设置，其中，所述振子主体的直线部开设有供所述馈电同轴器的第一主体部分穿过的第一贯通孔，所述振子主体的L形部的长条部分开设有供所述馈电同轴器的第二主体部分穿过的第二贯通孔；所述馈电同轴器的第三主体部分被固定，所述馈电同轴器的第一主体部分的顶部冒出所述振子主体的直线部，通过在冒出部分周围焊接两者以固定所述振子主体。在其中一个优选实施方式中，所述馈电同轴器中，横截面尺寸关系为：第一主体部分＜第三柱体部分＜第二柱体部分。在其中一个优选实施方式中，所述馈电同轴器中，所述第三柱体部分的高度最小。在其中一个优选实施方式中，所述第二柱体部分设于所述L形部的长条部分的宽度正中。为实现上述目的，按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种弹载通信引向天线，其特征在于：包括安装盒体以及安装在所述安装盒体上的从下至上的后盖板、馈电印制板、倒F振子、天线罩；所述倒F振子为前所述的倒F振子；所述安装盒体的上下两个方向上均开设有凹槽并分别被所述天线罩封闭为第一空气腔体、被所述后盖板封闭为第二空气腔体；所述振子主体设置于所述第一空气腔体中，所述馈电印制板设置于所述第二空气腔体中，所述馈电同轴器依次贯通所述振子主体、安装盒体、馈电印制板；所述振子主体的直线部与所述天线罩间隔设置，所述L形部的长条部分与U形槽底部方向的第一盒体侧壁间隔设置，所述振子主体的开口端与U形槽开口方向的第二盒体侧壁间隔设置；所述振子主体的L形部的长条部分贴合设置于盒体分腔层的一面；所述馈电印制板设于第二空气腔体的底部，贴合设置于盒体分腔层的一面，并于所述后盖板仍采用空气间隔设置，所述馈电印制板连接通向外部的电缆；所述振子主体通过电缆由馈电印制板及馈电同轴器进行馈电激起线极化波；通过组合调节第一空气腔体的形状、振子主体的高度、倒F振子与第一盒体侧壁的空气间距、倒F振子与第二盒体侧壁的空气间距、第一盒体侧壁的厚度，来对天线方向图进行引向调节。在其中一个优选实施方式中，所述馈电印制板的朝向所述后盖板方向的正面设置有微带传输线，背向所述后盖板方向的背面设置有接地面。在其中一个优选实施方式中，所述微带传输线依次包括圆环部、多边形部、长带部；所述馈电同轴器的第三柱体部分从所述圆环部中冒出，并在冒出部分周围焊接两者；所述多边形部包括对称设置的两个梯形区域；所述长带部的末端连接电缆。在其中一个优选实施方式中，所述圆环部的圆心至相邻的梯形区域的斜边底部的距离为L1，梯形区域的底边的长度为L2，单个梯形区域的高度为L3，长带部的宽度为L4，梯形区域的两个斜边与所述长带部形成的两个钝角分别为α、β；通过改变馈电印制板上微带传输线的α、β、L1、L2、L3、L4尺寸进行阻抗匹配。在其中一个优选实施方式中，所述安装盒体的第二空气腔体的侧壁开有通道，供所述电缆穿过；所述电缆的内导体与所述馈电印制板的微带传输线中的长带部的末端焊接；所述电缆端部的外屏蔽层焊接有电缆接地块，电缆接地块与所述馈电印制板背面的接地面相导通。在其中一个优选实施方式中，在电缆的通道上方设置有电缆固定块；所述电缆固定块独立于所述后盖板之外并连接至所述安装盒体，通过调节所述电缆固定块压紧所述电缆。上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：1、本专利技术提供一种线极化腔体侧馈倒F振子结构天线作为弹载通信引向天线，并对天线馈电板进行特殊设计以解决实际阻抗匹配调试问题，从而解决弹载通信系统在安装空间有限的情况下对天线方向图引向的需求问题。2、本专利技术的倒F振子，采用独特的构造设计，振子主体为类似字母F的开口左右倒置状，将馈电同轴器从结构中单独分离出来了，形成一个独立组件，贯通于振子主体中部，整体呈倒F状。3、本专利技术的倒F振子，振子主体采用一体化加工成型，实现了天线组件的模块化设计，利于后续天线应用于不同使用需求的改进设计；4、本专利技术的弹载通信引向天线，构造了独特的引向结构，通过组合调节第一空气腔体的形状、振子主体的高度、倒F振子与第一盒体侧壁的空气间距、倒F振子与第二盒体侧壁的空气间距、第一盒体侧壁的厚度，实现对天线方向图朝特定方向的引向功能。5、采用射频同轴电缆结合馈电印制板的激励馈电模式，实现了在弹载安装空间有限情况下与其他设备之间的自由连接。6、馈电印制板采用特殊形状的微带传输线设计，可提高倒F振子天线阻抗匹配可调试性及驻波带宽，实现射频信号的传输效率。7、通过改变馈电印制板上微带传输线的α、β、L1、L2、L3、L4尺寸实现了阻抗的可调与匹配。8、射频同轴电缆与安装盒体之间采用接地块、固定块的安装固定结构，实现了射频同轴电缆的可靠馈电及可靠的射频信号传输。本专利技术不仅能够适用于火箭、导弹等载体通信系统对天线方向图引向的需求，同时也适用于地面、车载等载体通信系统的特殊使用需求。附图说明图1是本专利技术实施例的倒F振子的示意图；图2是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倒F振子，其特征在于：包括振子主体和作为独立组件的馈电同轴器；/n所述振子主体为大致U形的一体成型结构，依次包括直线部、弧线部和L形部；/n安装时，所述直线部位于上方，所述弧线部位于斜上方，所述L形部位于侧方和下方；所述直线部与所述L形部的长条部分分布于U形槽的上下两侧，所述弧线部与所述L形部的折角部形成U形槽的底部；/n所述馈电同轴器为变截面阶梯结构，从上至下依次包括第一主体部分、第二柱体部分和第三柱体部分；中间的所述第二柱体部分的横截面尺寸最大；/n安装时，所述馈电同轴器上下贯通所述振子主体设置，其中，所述振子主体的直线部开设有供所述馈电同轴器的第一主体部分穿过的第一贯通孔，所述振子主体的L形部的长条部分开设有供所述馈电同轴器的第二主体部分穿过的第二贯通孔；所述馈电同轴器的第三主体部分被固定，所述馈电同轴器的第一主体部分的顶部冒出所述振子主体的直线部，通过在冒出部分周围焊接两者以固定所述振子主体。/n

【技术特征摘要】
1.一种倒F振子，其特征在于：包括振子主体和作为独立组件的馈电同轴器；
所述振子主体为大致U形的一体成型结构，依次包括直线部、弧线部和L形部；
安装时，所述直线部位于上方，所述弧线部位于斜上方，所述L形部位于侧方和下方；所述直线部与所述L形部的长条部分分布于U形槽的上下两侧，所述弧线部与所述L形部的折角部形成U形槽的底部；
所述馈电同轴器为变截面阶梯结构，从上至下依次包括第一主体部分、第二柱体部分和第三柱体部分；中间的所述第二柱体部分的横截面尺寸最大；
安装时，所述馈电同轴器上下贯通所述振子主体设置，其中，所述振子主体的直线部开设有供所述馈电同轴器的第一主体部分穿过的第一贯通孔，所述振子主体的L形部的长条部分开设有供所述馈电同轴器的第二主体部分穿过的第二贯通孔；所述馈电同轴器的第三主体部分被固定，所述馈电同轴器的第一主体部分的顶部冒出所述振子主体的直线部，通过在冒出部分周围焊接两者以固定所述振子主体。


2.如权利要求1所述的倒F振子，其特征在于：
所述馈电同轴器中，横截面尺寸关系为：
第一主体部分＜第三柱体部分＜第二柱体部分。


3.如权利要求1所述的倒F振子，其特征在于：
所述馈电同轴器中，所述第三柱体部分的高度最小。


4.如权利要求1所述的倒F振子，其特征在于：
所述第二柱体部分设于所述L形部的长条部分的宽度正中。


5.一种弹载通信引向天线，其特征在于：
包括安装盒体以及安装在所述安装盒体上的从下至上的后盖板、馈电印制板、倒F振子、天线罩；所述倒F振子为如权利要求-任一项所述的倒F振子；
所述安装盒体的上下两个方向上均开设有凹槽并分别被所述天线罩封闭为第一空气腔体、被所述后盖板封闭为第二空气腔体；
所述振子主体设置于所述第一空气腔体中，所述馈电印制板设置于所述第二空气腔体中，所述馈电同轴器依次贯通所述振子主体、安装盒体、馈电印制板；
所述振子主体的直线部与所述天线罩间隔设置，所述L形部的长条部分与U形槽底部方向的第一盒体侧壁间隔设置，所述振子主体的开口端与U...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳灿雄，潘丹丹，谢修进，
申请(专利权)人：湖北三江航天险峰电子信息有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42