一种用于飞行器的收发同时的天线阵列制造技术

本发明专利技术涉及一种用于飞行器的收发同时的天线阵列，主要由发射天线阵列、接收天线阵列、壳体组成。发射天线阵列位于壳体的上侧，接收天线阵列位于壳体下部。发射天线阵列由5个S波段发射天线、1个X波段发射天线组成，S波段发射天线由S波段发射天线本体、S波段发射天线馈线、S波段发射天线反射背腔组成；X波段发射天线由X波段发射天线本体、X波段发射天线馈线、X波段发射天线反射背腔。接收天线阵列由3个S波段接收天线、3个X波段接收天线组成，S波段接收天线由S波段接收天线本体、S波段接收天线馈线、金属地板组成；X波段接收天线与X波段发射天线结构相同。本发明专利技术实现了宽频带工作、小型化及收发同时天线阵列。化及收发同时天线阵列。化及收发同时天线阵列。

【技术实现步骤摘要】
一种用于飞行器的收发同时的天线阵列


[0001]本专利技术属于天线阵列
，具体是一种用于飞行器的收发同时的天线阵列。

技术介绍

[0002]随着现代飞行器的发展，对小型化、高隔离度、收发同时的天线阵列的需求日益增加。小型化可以充分利用有限的飞行器载荷空间和质量，从而装载更多的器件；随着电磁环境愈发复杂多变，辐射源及散射源目标增多，导致电磁波在时域、频域及空域上极度拥塞、重叠。此外，飞行器体积较小，接收天线与发射天线距离很近，往往只有几米，天线耦合更为严重，对阵列的隔离度提出了很高的要求；收发同时阵列能够在连续地接收电磁波的同时，不间断地发射多个针对不同方向的电磁波，再多个场景下具有作用。因此，小型化、高隔离度、收发同时天线已成为天线领域的研究重点。
[0003]磁电偶极子天线，具有较宽的带宽、较低的后向辐射以及稳定的辐射方向图，近年来获得了广泛的关注。目前磁电偶极子天线已经广泛应用于基站通信系统和雷达。
[0004]然而，现有收发同时天线阵列在很多情况下已经不能满足需求。收发同时天线阵列的存在的问题：
[0005]天线阵列工作频带宽度窄，无法满足宽带需求；阵列隔离度难以提高，无法在有限的空间内实现更好的隔离度，满足抗干扰的需求；阵列小型化难以实现。天线的尺寸对应于工作频率，进一步的小型化对天线的阻抗匹配提出了很大挑战。

技术实现思路

[0006]为了解决实际应用中飞行器紧凑结构下宽频带收发同时天线阵列排布的问题，本专利技术提出了一种用于飞行器的收发同时的天线阵列。
>[0007]本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一种用于飞行器的收发同时的天线阵列，主要由发射天线阵列、接收天线阵列、壳体组成。
[0009]所述发射天线阵列位于所述壳体的上侧，所述接收天线阵列位于所述壳体下部。
[0010]所述壳体为对称结构、空心，为整体结构，可分为上部、中部、下部，所述上部、所述中部、所述下部依次相接。
[0011]所述上部为五棱台形，空心，无下底，五棱台为正棱台，上底边、下底边均为正五边形，下底边的正五边形的顶角位于中部的空心圆柱顶面的圆周上。所述五棱台的侧面与中部顶面相接。在五棱台侧面、上底面放置所述发射天线阵列，所述发射天线阵列与五棱台侧面、上底面固定连接。五棱台的侧面与底面的夹角为36
°
，高度为25～35mm。
[0012]所述中部为空心圆柱。所述空心圆柱的外径为130～140mm，高度为190～210mm。
[0013]所述壳体下部可分为下部顶面、中央空心正六棱柱、肋板、下部底面。所述下部顶面与所述中部相接，直径与中部外表面横截面圆周直径相等。所述下部底面为圆板，圆板直径与中部外表面横截面圆周直径相等。所述中央空心正六棱柱，横截面为正六边形，空心六
棱柱外侧设置肋板，所述肋板与所述下部顶面、所述中央空心六棱柱的侧棱、所述下部底面相接，肋板中心面的延长面过所述壳体的中心线。所述壳体下部的下部顶面、中央空心正六棱柱、肋板、下部底面围成的区域，即接收天线框体。在接收天线框体内，设置有梯台，梯台位于下部底面上侧，与下部底面固定连接，梯台面向外，梯台面与下部底面的夹角为70
°
。所述接收天线阵列位于梯台面中央，与所述梯台固定连接。
[0014]所述壳体的材料为铝合金。
[0015]所述发射天线阵列由5个S波段发射天线、1个X波段发射天线组成。所述S波段发射天线位于所述五棱台侧面上侧，所述X波段发射天线位于所述五棱台上底面上侧。
[0016]所述接收天线阵列由3个S波段接收天线、3个X波段接收天线组成。所述S波段接收天线、所述X波段接收天线在所述接收天线框体内相邻放置，即所述S波段接收天线的两邻为所述X波段接收天线，所述X波段接收天线的两邻为所述S波段接收天线。
[0017]上述的用于飞行器的收发同时的天线阵列，所述S波段发射天线由S波段发射天线本体、S波段发射天线馈线、S波段发射天线反射背腔组成。
[0018]所述S波段发射天线反射背腔为箱体，S波段发射天线反射背腔箱体高度为25～29mm，S波段发射天线反射背腔箱体的底面为正方形板，正方形板边长为32～36mm，侧面为长方形板。
[0019]所述S波段发射天线本体、所述S波段发射天线馈线均位于箱体的底面上侧的中央，与箱体的底面固定连接。所述S波段发射天线本体的中心线与箱体的底面中心线重合。
[0020]所述S波段发射天线本体由4个对称放置的S波段发射天线本体单元组成、介质板组成，所述介质板材料为氟聚合物材料，厚度0.2～0.6mm，与所述S波段发射天线本体单元粘接。
[0021]所述S波段发射天线本体单元为整体结构，由金属材料制备，可分为三棱柱、弯折板。所述弯折板位于所述三棱柱的上侧，所述三棱柱与箱体的底面固定连接，所述三棱柱的一部分位于箱体内。所述三棱柱为等腰直角三棱柱，4个S波段发射天线本体单元的三棱柱之间的直角边相邻，即三棱柱的3个棱边中，直角棱距离S波段发射天线本体中心线的距离最近。所述弯折板向下的投影为正方形，正方形的一角与等腰直角三棱柱的直角相对应。所述弯折板可由平面板经90
°
角弯折形成，弯折为8次弯折，弯折线与弯折板向下投影正方形的边成45
°
角，弯折形成凹槽形弯折板，上表面与下表面平行。弯折板上侧设置有介质板。弯折板下侧一部分为三棱柱，下侧另一部分亦设置有介质板，所述介质板与所述弯折板粘接。弯折板下侧的介质板用于吸收底面反射电磁波。
[0022]所述S波段发射天线馈线位于所述S发射天线本体单元之间，与所述S发射天线本体单元不接触，与所述S波段发射天线本体单元相匹配。所述S波段发射天线馈线为金属材料，Γ形，包括正交放置的高、低Γ形馈线，高、低Γ形馈线均为整体结构，结构相似，分为垂直柱、水平柱、未端垂直柱，所述垂直柱、所述水平柱、所述未端垂直柱依次相连，所述垂直柱固定在所述S波段发射天线反射背腔的底面上。高、低Γ形馈线的垂直柱高度不同，高、低Γ形馈线的水平柱互相垂直，且不接触。所述垂直柱与所述S波段发射天线反射背腔底部下侧的SMA接头相连，进行信号传输。
[0023]上述的用于飞行器的收发同时的天线阵列，所述X波段发射天线由X波段发射天线本体、X波段发射天线馈线、X波段发射天线反射背腔组成。
[0024]所述X波段发射天线反射背腔为箱体，结构与所述S波段发射天线反射背腔近似，不同点在于结构尺寸不同。所述X波段发射天线反射背腔箱体高度为8～10mm，箱体的底面为正方形板，正方形板边长为18～22mm。
[0025]所述X波段发射天线本体、所述X波段发射天线馈线均位于所述X波段发射天线反射背腔的底面上侧的中央，与底面固定连接。所述X波段发射天线本体的中心线与所述X波段发射天线反射背腔的底面中心线重合。
[0026]所述X波段发射天线本体由4个对称放置的X波段发射天线本体单元组成。所述X波段发射天线本体单元为整体结构，金属材料，由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于飞行器的收发同时的天线阵列，其特征在于，主要由发射天线阵列(1)、接收天线阵列(2)、壳体(3)组成；所述发射天线阵列(1)位于所述壳体(3)的上侧，所述接收天线阵列(2)位于所述壳体(3)下部；所述壳体(3)为对称结构、空心，为整体结构，可分为上部、中部、下部，所述上部、所述中部、所述下部依次相接；所述上部为五棱台形，空心，无下底，五棱台为正棱台，上底边、下底边均为正五边形，下底边的正五边形的顶角位于中部的空心圆柱顶面的圆周上；所述五棱台的侧面与中部顶面相接；在五棱台侧面、上底面放置所述发射天线阵列(1)，所述发射天线阵列(1)与五棱台侧面、上底面固定连接；五棱台的侧面与底面的夹角为36
°
，高度为25～35mm；所述中部为空心圆柱；所述空心圆柱的外径为130～140mm，高度为190～210mm；所述壳体(3)下部可分为下部顶面、中央空心正六棱柱、肋板、下部底面；所述下部顶面与所述中部相接，直径与中部外表面横截面圆周直径相等；所述下部底面为圆板，圆板直径与中部外表面横截面圆周直径相等；所述中央空心正六棱柱，横截面为正六边形，空心六棱柱外侧设置肋板，所述肋板与所述下部顶面、所述中央空心六棱柱的侧棱、所述下部底面相接，肋板中心面的延长面过所述壳体(3)的中心线；所述壳体(3)下部的下部顶面、中央空心正六棱柱、肋板、下部底面围成的区域，即接收天线框体；在接收天线框体内，设置有梯台，梯台位于下部底面上侧，与下部底面固定连接，梯台面向外，梯台面与下部底面的夹角为70
°
；所述接收天线阵列(2)位于梯台面中央，与所述梯台固定连接；所述壳体(3)的材料为铝合金；所述发射天线阵列(1)由5个S波段发射天线(4)、1个X波段发射天线(5)组成；所述S波段发射天线(4)位于所述五棱台侧面上侧，所述X波段发射天线(5)位于所述五棱台上底面上侧；所述接收天线阵列(2)由3个S波段接收天线(6)、3个X波段接收天线(7)组成；所述S波段接收天线(6)、所述X波段接收天线(7)在所述接收天线框体内相邻放置，即所述S波段接收天线(6)的两邻为所述X波段接收天线(7)，所述X波段接收天线(7)的两邻为所述S波段接收天线(6)。2.根据权利要求1所述的用于飞行器的收发同时的天线阵列，其特征在于，所述S波段发射天线(4)由S波段发射天线本体(8)、S波段发射天线馈线(9)、S波段发射天线反射背腔(10)组成；所述S波段发射天线反射背腔(10)为箱体，S波段发射天线反射背腔(10)箱体高度为25～29mm，S波段发射天线反射背腔(10)箱体的底面为正方形板，正方形板边长为32～36mm，侧面为长方形板；所述S波段发射天线本体(8)、所述S波段发射天线馈线(9)均位于箱体的底面上侧的中央，与箱体的底面固定连接；所述S波段发射天线本体(8)的中心线与箱体的底面中心线重合；所述S波段发射天线本体(8)由4个对称放置的S波段发射天线本体单元组成、介质板(17)组成，所述介质板(17)材料为氟聚合物材料，厚度0.2～0.6mm，与所述S波段发射天线本体单元粘接；
所述S波段发射天线本体单元为整体结构，由金属材料制备，可分为三棱柱(11)、弯折板(12)；所述弯折板(12)位于所述三棱柱(11)的上侧，所述三棱柱(11)与箱体的底面固定连接，所述三棱柱(11)的一部分位于箱体内；所述三棱柱(11)为等腰直角三棱柱，4个S波段发射天线本体单元的三棱柱(11)之间的直角边相邻，即三棱柱的3个棱边中，直角棱距离S波段发射天线本体中心线的距离最近；所述弯折板(12)向下的投影为正方形，正方形的一角与等腰直角三棱柱的直角相对应；所述弯折板(12)可由平面板经90
°
角弯折形成，弯折为8次弯折，弯折线与弯折板(12)向下投影正方形的边成45
°
角，弯折形成凹槽形弯折板，上表面与下表面平行；弯折板(12)上侧设置有介质板(17)；弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海亮，刘甘雨，牟进超，王开，狄玉洁，王庚辰，谢胜琳，周雨欣，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：