一种兼具减速和通信特性的倒置伞共形天线制造技术

本发明专利技术提出了一种兼具减速和通信特性的倒置伞共形天线，包括伞衣、馈源、多个运动关节组件和多个支撑骨架；每个支撑骨架由与多个运动关节组件所形成的圆周面的垂直状态，在与其铰接的运动关节组件中压缩弹簧所存储的弹性势能的作用下，通过拉杆的牵引向水平方向转动，同时带动固定在相邻支撑骨架之间连接的伞衣展开成倒置的曲面结构；关于天线中心轴左右两侧对称分布的导电性支撑骨架既能实现对伞衣的支撑，同时又分别作为对称阵子天线的正极振子和负极振子。本发明专利技术利用伞面的导电性支撑骨架构成对称阵子天线，避免了现有技术中伞绳缠绕而影响天线性能的缺陷，同时该天线最大辐射方向垂直于地面且为全向辐射，更有利于地对空通信。空通信。空通信。

【技术实现步骤摘要】
一种兼具减速和通信特性的倒置伞共形天线


[0001]本专利技术属于短波通信
，涉及一种兼具减速和通信特性的倒置伞共形天线，可应用于因地形复杂或者道路被毁而无法在地面建立通信设备的远距离通讯。

技术介绍

[0002]随着通信领域的技术发展，短波天线已广泛应用于各种远距离的通讯，其主要依赖于发射接收端通信设备的建立，当遇到一些突发情况，例如抢险救灾时，由于地形复杂或者道路被毁，通信设备此时无法安装或者受损而导致无法及时了解灾区的状况。在这种情况下，为了保障灾区人民的生存，通常需要借助空投物资来保障，同时空投时为了避免降落速度过快导致落地时对物资造成损害或对地面人员造成伤害，投放容器会装有小型的风罩、减速伞等减速装置，可以有效减小着陆时的冲击。
[0003]利用空投物资作为载体，将低频通信天线与减速伞做一体化的结合设计，可以在不增加重量的情况下，既起到减速的作用，又解决了与地面的通信问题。例如申请公布号为CN109037973A，名称为“一种降落伞共形天线”的专利申请，包括上半部伞绳及金属丝、下半部伞绳及金属丝、馈源、伞衣和未加金属丝的伞绳；上半部伞绳及金属丝的底部汇聚点与馈源的顶部的同轴线内心固定连接，下半部伞绳及金属丝的顶部和底部分别汇聚于一点，且顶部汇聚点与馈源的底部的同轴线的外皮固定连接，下半部伞绳及金属丝具有弯折点，弯折点处分别与每根的未加金属丝的伞绳的底端相连，每根的未加金属丝的伞绳分别与顶部连接伞衣的下边沿固定连接。该专利技术解决了干扰机的天线结构复杂、收纳困难的问题，但该专利技术在受外力影响下伞绳缠绕导致天线的金属丝变形，进而影响天线辐射性能，且该专利技术的天线垂直放置最大辐射方向为水平方向，天线会受到较多垂直极化的工业电磁干扰，同时该专利技术需要通过伞绳固定天线与投放物，导致天线和降落伞展开后尺寸较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提出了一种兼具减速和通信特性的倒置伞共形天线，用于解决现有技术存在的天线辐射性能较差以及展开后尺寸较大的技术问题，更有利于地对空通信。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案包括伞衣1和馈源2，还包括固定在投放物上呈圆周等间距排布的多个运动关节组件3，以及与每个运动关节组件铰接的支撑骨架4；所述运动关节组件3包括驱动支撑骨架4由垂直收拢状态向水平方向转动的压缩弹簧31和拉杆35，以及与压缩弹簧31底端连接的用于切换支撑骨架4由垂直方向向水平方向转动的电磁阀32；多个支撑骨架中部分支撑骨架采用导电性支撑骨架，剩余支撑骨架采用非导电性支撑骨架，且导电性支撑骨架关于天线的中心轴左右两侧对称分布，所述支撑骨架4的有效长度l由天线的辐射中心频率f＝c/4l决定，其中，c为光速；所述伞衣1固定在相邻的支撑骨架4之间；所述馈源2固定在多个运动关节组件3所形成的空间圆周的轴线上，并通过金属丝5与每个导电性支撑骨架连接；
[0006]投放物品时，每个支撑骨架由与多个运动关节组件所形成的圆周面的垂直状态，在与其铰接的运动关节组件中压缩弹簧所存储的弹性势能的作用下，通过拉杆的牵引向水平方向转动，同时带动固定在相邻支撑骨架之间连接的伞衣展开成倒置的曲面结构；关于天线中心轴左右两侧对称分布的导电性支撑骨架既能实现对伞衣的支撑，同时又分别作为对称阵子天线的正极振子和负极振子。
[0007]上述天线，所述伞衣1，采用高强度气密性材料。
[0008]上述天线，所述馈源2，采用同轴线馈电结构，其内导体、外导体分别通过金属丝5与天线的正极振子、负极振子连接并为其提供交流电。
[0009]上述天线，所述运动关节组件3，还包括与投放物固定的滑槽33和镶嵌在所述滑槽33内的滑块34，以及设置在滑槽33下端的金属支架36；所述压缩弹簧31的顶端固定在滑槽33的上端；所述电磁阀32固定在压缩弹簧31的底端与滑块34之间；所述拉杆35的一端通过铰链37与滑块34连接，该拉杆35的另一端与设置在支撑骨架4架体上的铰链37连接；所述金属支架36用于与支撑骨架4活动连接。
[0010]上述天线，所述导电性支撑骨架，采用金属管材结构。
[0011]上述天线，所述导电性支撑骨架，采用涂覆有金属导电层的非金属棒材结构，金属导电层用于与金属丝5连接。
[0012]上述天线，所述导电性支撑骨架，采用缠绕有金属线绳的非金属棒材结构，金属线绳用于与金属丝5连接。
[0013]上述天线，所述非导电性支撑骨架，采用非金属管材结构。
[0014]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0015]1.本专利技术中的多个导电性支撑骨架在压缩弹簧所存储的弹性势能的作用下，由与多个运动关节组件所形成的圆周面的垂直状态展开为对阵阵子天线结构，避免了现有技术因伞绳缠绕对天线辐射性能的影响，且在垂直于地面的方向上辐射最大并为全向辐射，既可以避免垂直极化的工业电磁干扰，也可以在地形复杂的环境中实现比垂直极化波更好的绕射能力，进而拓宽了辐射覆盖的区域。
[0016]2.本专利技术中的多个导电性支撑骨架分别作为对阵阵子天线的正极振子和负极振子，在投放物品的过程中即使因风的阻力影响而发生机械形变，对天线的工作频带影响较小，因而具有稳定的工作带宽。
[0017]3.本专利技术中的多个导电性支撑骨架兼作对称阵子天线的正负振子，避免了现有技术由上下部分伞绳和金属丝组成导致的天线展开后尺寸较大的缺陷。
附图说明
[0018]图1为本专利技术工作状态时的整体结构示意图；
[0019]图2为本专利技术非工作状态时的整体结构示意图；
[0020]图3为本专利技术运动关节组件与支撑骨架的相互关系图；
[0021]图4为本专利技术的仿真模型图；
[0022]图5为本专利技术回波损耗S11随频率变化曲线的仿真图；
[0023]图6为本专利技术辐射方向的仿真图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步详细描述。
[0025]参照图1和图2，本专利技术包括伞衣1、馈源2、固定在投放物上呈圆周等间距排布的6个运动关节组件3，以及与每个运动关节组件铰接的支撑骨架4。
[0026]所述伞衣1固定在相邻支撑骨架4之间，伞衣1采用高强度气密性材料，在投放物降落过程中随支撑骨架4转动而展开后形成倒置的曲面结构，为投放物提供阻力进行减速。
[0027]所述馈源2固定在6个运动关节组件3所形成的空间圆周的轴线上，馈源2采用同轴线馈电结构，其内导体、外导体分别通过金属丝5与天线的正极振子、负极振子连接并为其提供交流电。
[0028]所述运动关节组件3，其结构如图3所示，包括压缩弹簧31、电磁阀32、滑槽33、滑块34、拉杆35、金属支架36和铰链37。所述压缩弹簧31的顶端固定在滑槽33的上端，底端与电磁阀32连接，在投放物品前处于压缩状态存储弹性势能；所述拉杆35的一端通过铰链37与滑块34连接，该拉杆35的另一端与设置在支撑骨架4架体上的铰链37连接，在压缩弹簧31弹性势能的驱动下推动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼具减速和通信特性的倒置伞共形天线，包括伞衣(1)和馈源(2)，其特征在于，还包括固定在投放物上呈圆周等间距排布的多个运动关节组件(3)，以及与每个运动关节组件铰接的支撑骨架(4)；所述运动关节组件(3)包括驱动支撑骨架(4)由垂直收拢状态向水平方向转动的压缩弹簧(31)和拉杆(35)，以及与压缩弹簧(31)底端连接的用于切换支撑骨架(4)由垂直方向向水平方向转动的电磁阀(32)；多个支撑骨架中部分支撑骨架采用导电性支撑骨架，剩余支撑骨架采用非导电性支撑骨架，且导电性支撑骨架关于天线的中心轴左右两侧对称分布，所述支撑骨架(4)的有效长度l由天线的辐射中心频率f＝c/4l决定，其中，c为光速；所述伞衣(1)固定在相邻的支撑骨架(4)之间；所述馈源(2)固定在多个运动关节组件(3)所形成的空间圆周的轴线上，并通过金属丝(5)与每个导电性支撑骨架连接；投放物品时，每个支撑骨架由与多个运动关节组件所形成的圆周面的垂直状态，在与其铰接的运动关节组件中压缩弹簧所存储的弹性势能的作用下，通过拉杆的牵引向水平方向转动，同时带动固定在相邻支撑骨架之间连接的伞衣展开成倒置的曲面结构；关于天线中心轴左右两侧对称分布的导电性支撑骨架既能实现对伞衣的支撑，同时又分别作为对称阵子天线的正极振子和负极振子。2.根据权利要求1所述的天线，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳，郭峥，权磊，谢楷，段芳芳，黄永超，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：