一种低频阵列天线结构及其装配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种低频阵列天线结构及其装配方法，该天线结构包括壳体以及设置于壳体内的低频阵列天线组件，低频阵列天线组件包括：支撑体，支撑体配置为与壳体内的安装面齐平；第一吸收体和第二吸收体，第一吸收体和第二吸收体依次叠层设置于支撑体下侧的壳体内；辐射面，辐射面设置于支撑体上侧的壳体内，辐射面设置有若干个馈电结构，每个馈电结构通过壳体设置的电缆通道引出电缆线。本发明专利技术通过一体化结构设计、柔性射频电缆直接馈电的设计、多次胶接方法，实现天线的集成化、高可靠、小尺寸等要求，解决了以往低频阵列天线有多个阵元实体的安装空间问题，满足了新一代航空器苛刻的安装空间要求。的安装空间要求。的安装空间要求。

【技术实现步骤摘要】
一种低频阵列天线结构及其装配方法


[0001]本专利技术涉及天线
，尤其涉及到一种低频阵列天线结构及其装配方法。

技术介绍

[0002]随着航空航天、雷达通信等领域科技水平的飞速发展，对电子装备的可靠性、体积、重量、环境适应性等提出了更高的要求。为了满足通信雷达、电子信息等方面的要求，各类飞行器都采用了大量的天线产品，且天线产品向着集成化等方向发展。
[0003]天线是无线设备发射和接收无线电信号必不可少的设备，它的优劣直接影响设备性能的好坏，低频天线是整个电子系统必不可少的部分，现有技术在低频天线领域，主要以单元天线的实体组合成天线阵列的形式，缺点是重量重、体积大，安装空间需求大，难以满足新一代航天器的要求。
[0004]如文献《低频对数周期天线小型化研究》(赵秋颖,陈小华,何辉文.低频对数周期天线小型化研究[J].导弹试验技术,2017(04))，主要从理论分析和软件分析的角度，进行低频单元天线的结构优化。文献《基于PSO的不规则低频天线阵与载机一体化综合设计》(鄢学全,路占波,方峪枫.基于PSO的不规则低频天线阵与载机一体化综合设计[J].火控雷达技术,2016(06))，阐述了低频天线工作波长长，辐射性能受载机影响大，且阵列布局受限于安装环境极不规则，采用粒子群优化算法来优化天线性能。文献《星载SAR功能结构一体化天线技术研究》(江守利,钟剑锋,冷同同,肖瑞.星载SAR功能结构一体化天线技术研究[J].现代雷达,2017(04))，提出了一种功能结构一体化的天线设计方法，其还是采用的是口面更小、分布更密的单元天线组阵，通过垂直盲插互联实现一体化，其重点主要在垂直互联上。
[0005]文献《一种低频外露机载天线隐身设计》(周萍,郭文,聂镦,腾杰,徐伊达.一种低频外露机载天线隐身设计[J].兵器装备工程学报,2017(03))，主要是针对以一种低频外露机载天线进行隐身设计措施，如隐身涂料的措施，其对象为刀天线、柱天线等单元天线。
[0006]文献《基于超材料的低频高增益阵列天线研究》(邱竹郁,刘小飞,刘明罡,高铁.基于超材料的低频高增益阵列天线研究[J].现代雷达,2017(03))，基于超材料设计了工作在P波段的高增益阵列天线，属于一体化阵列天线中的一个类型，但重点在材料及仿真分析，无法解决一体化低频阵列天线的产品实现和高可靠的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种低频阵列天线结构及其装配方法，旨在解决以往低频阵列天线有多个阵元实体的安装空间问题，满足了新一代航空器苛刻的安装空间要求。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供一种低频阵列天线结构，包括：壳体以及设置于所述壳体内的低频阵列天线组件，所述低频阵列天线组件包括：
[0009]支撑体，所述支撑体配置为与所述壳体内的安装面齐平；
[0010]第一吸收体和第二吸收体，所述第一吸收体和所述第二吸收体依次叠层设置于所述支撑体下侧的壳体内；
[0011]辐射面，所述辐射面设置于所述支撑体上侧的壳体内，所述辐射面设置有若干个馈电结构，每个馈电结构通过壳体设置的电缆通道引出电缆线。
[0012]可选的，所述壳体包括腔体和罩体，所述低频阵列天线组件设置于所述腔体和罩体形成的空腔内，所述腔体采用铝合金材料，所述罩体采用氰酸酯石英布或环氧无碱布材料。
[0013]可选的，所述第一吸收体包括若干个吸收块，所述吸收块采用高磁损耗材料。
[0014]可选的，所述第一吸收体通过介质螺钉固定安装于所述壳体内，所述介质螺钉采用聚醚醚酮、聚四氟乙烯或环氧玻璃材料。
[0015]可选的，所述馈电结构包括辐射面、柔性射频电缆、连接座和压块，所述连接座和所述压块对所述柔性射频电缆的位置进行固定，所述柔性射频电缆的第一端通过焊盘连接至所述辐射面，所述柔性射频电缆的第二端通过电缆通道引出所述壳体。
[0016]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种低频阵列天线结构装配方法，用于装配如上所述的低频阵列天线结构，包括以下步骤：
[0017]S1：对第一吸收体的第一面和壳体的底部进行胶接；
[0018]S2：对第二吸收体的第一面、支撑体和辐射面进行胶接，并通过第一吸收体的第二面和第二吸收体的第二面相接触，实现第一吸收体、第二吸收体、支撑体和辐射面的连接；
[0019]S3：腐蚀防护。
[0020]可选的，所述步骤S1中，通过加压工装实现对第一吸收体的第一面和壳体的底部的胶接；其中：所述加压工装包括相互配合的第一吸收体加压夹具和壳体加压夹具，所述第一吸收体加压夹具设置有与第一吸收体大小相匹配的凸面台；所述第一吸收体加压夹具与壳体加压夹具相互挤压时，向位于第一吸收体加压夹具和壳体加压夹具之间的第一吸收体和壳体传递压力。
[0021]可选的，所述第一吸收体包括若干个吸收块；所述步骤S1中，先通过介质螺钉对第一吸收体的若干个吸收块进行紧固，再分别对每个吸收块进行胶接。
[0022]可选的，所述馈电结构包括辐射面、柔性射频电缆、连接座和压块；所述步骤S2中，在对第二吸收体的第一面、支撑体和辐射面进行胶接前，将柔性射频电缆和连接座进行焊接，并装配于腔体上。
[0023]可选的，所述壳体包括腔体和罩体，所述步骤S3中，通过将腔体和罩体进行胶接连成整体，以实现腐蚀防护。
[0024]本专利技术的有益效果如下：
[0025](1)一体集成，小型化。大大减小装机空间和装机难度，天线主体采用一体化结构设计，实现小型化、轻量化，通过柔性电缆直接馈电的设计方式、多次多层异质材料胶接工艺，实现天线的装配、制造，直接用柔性射频电缆的内导体与焊盘钎焊互联，优化了传统的连接器转接结构，减小了天线尺寸，满足了新一代航空器苛刻的安装空间要求，更合理的设计装机接口，大大较小了装机难度。
[0026](2)高性能。该天线解决了以往低频阵列天线有多个阵元实体组阵的问题，将天线辐射面、馈电部分、射频电缆、安装主体等真正实现了一体化集成，同时，结构采用两层吸收
体吸波及柔性射频电缆穿孔屏蔽，提高天线增益。
[0027](3)高可靠性。合理选材料，整个天线多层设计，重量合理分布，减小胶接温度带来的形变影响，分三次胶接，整个天线连接为整体，可靠性高。馈电结构设计，采用压块、辐射面、连接座、柔性射频电缆三层紧固结构，加强刚性，同时，防止焊点重熔，采用SAC305焊料，提高馈电可靠性。整个材料体系涉及金属、非金属、电子信息材料、焊料均选用能长时间在150℃以上使用，满足材料可靠性。
附图说明
[0028]图1为本专利技术中低频阵列天线结构的示意图；
[0029]图2为本专利技术中天线主体结构内部的示意图；
[0030]图3为本专利技术中馈电结构的示意图；
[0031]图4为本专利技术中加压工装的示意图；
[0032]图5为本专利技术具体实例中低频阵列天线结构的示意图。
[0033]附图标记说明：1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低频阵列天线结构，其特征在于，包括：壳体以及设置于所述壳体内的低频阵列天线组件，所述低频阵列天线组件包括：支撑体，所述支撑体配置为与所述壳体内的安装面齐平；第一吸收体和第二吸收体，所述第一吸收体和所述第二吸收体依次叠层设置于所述支撑体下侧的壳体内；辐射面，所述辐射面设置于所述支撑体上侧的壳体内，所述辐射面设置有若干个馈电结构，每个馈电结构通过壳体设置的电缆通道引出电缆线。2.如权利要求1所述的低频阵列天线结构，其特征在于，所述壳体包括腔体和罩体，所述低频阵列天线组件设置于所述腔体和罩体形成的空腔内，所述腔体采用铝合金材料，所述罩体采用氰酸酯石英布或环氧无碱布材料。3.如权利要求1所述的低频阵列天线结构，其特征在于，所述第一吸收体包括若干个吸收块，所述吸收块采用高磁损耗材料。4.如权利要求1所述的低频阵列天线结构，其特征在于，所述第一吸收体通过介质螺钉固定安装于所述壳体内，所述介质螺钉采用聚醚醚酮、聚四氟乙烯或环氧玻璃材料。5.如权利要求1所述的低频阵列天线结构，其特征在于，所述馈电结构包括辐射面、柔性射频电缆、连接座和压块，所述连接座和所述压块对所述柔性射频电缆的位置进行固定，所述柔性射频电缆的第一端通过焊盘连接至所述辐射面，所述柔性射频电缆的第二端通过电缆通道引出所述壳体。6.一种低频阵列天线结构装配方法，其特征在于，用于装配如权利要求1
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5任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，王森，卫杰，王天石，杜建春，李鹏，张怡，张宇，李博，陈帅，肖百川，邓超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：