CN103490145A - 一种直升机尾翼天线 - Google Patents

Abstract

本发明属于天线技术领域，具体涉及一种直升机尾翼天线，包括通过螺纹螺杆结构连接成一体的天线振子和天线座；所述天线振子包括辐射体以及与所述辐射体插接的匹配器，所述匹配器内设有阻抗匹配电路；所述天线座包括射频连接座，所述阻抗匹配电路的输入端与所述射频连接座电连接。本发明由于采用了阻抗匹配电路，很好地解决了天线高度问题，实现了良好的宽频带阻抗匹配，从而有效提高了天线辐射效率，提高了天线增益，具有拆装方便、抗毁和“三防”性能良好的优点，满足国防使用要求。

Description

一种直升机尾翼天线

技术领域

本发明属于天线技术领域，具体涉及一种适合用于直升机载超短波电台使用的直升机尾翼天线。

背景技术

目前，我国直升机通信系统中，超短波(VHF)频段使用的天线大部分是刀形天线或经过加载构成的共型天线。刀形天线由于其物理尺寸受限，天线增益较低；共型天线由于受飞机本身结构限制，必需安装在飞机特定位置，并且辐射方向图受飞机金属结构影响较大，所以在直升机作为中继通信使用时，很难满足使用要求。同时直升机的使用场合日益广泛，作战效能逐渐明显和突出。所以现迫切需要研制新型天线以改善战术通信效果。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题而提供一种直升机尾翼天线，其是一种30MHz～88MHz超短波频段宽带天线，可以提高直升机通信系统中超短波(VHF)频段的使用效能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种直升机尾翼天线，包括通过螺纹螺杆结构连接成一体的天线振子和天线座；所述天线振子包括辐射体以及与所述辐射体插接的匹配器，所述匹配器内设有阻抗匹配电路；所述天线座包括射频连接座，所述阻抗匹配电路的输入端与所述射频连接座电连接。

所述阻抗匹配电路包括印制板，所述印制板上自电路输出端向输入端依次串联设置有第四电感、第一电感、第二电感、第三电感；所述印制板上设有一电容，该电容一端接地，另一端接在第二电感与第三电感之间。

所述第一电感的电感量为15uH，所述第二电感的电感量为20uH，所述第三电感的电感量为10uH，所述电容的电容量为100pF，所述第四电感的电感量为30uH。

所述辐射体内设有辐射管，所述辐射管装入支撑架中，所述辐射管顶端盖有天线帽并与所述辐射体的下接头通过环氧树脂粘接。

所述辐射管包括铜管以及与所述铜管通过锡焊连接的连接头，所述连接头设于所述铜管内，所述连接头的外端设有与所述辐射体的下接头连接的绝缘支套。

所述匹配电路插装入匹配器外套内，所述匹配器外套的两头盖设有上连接板和下连接板。

所述上连接板和下连接板与所述匹配器外套相粘接固定。

所述射频连接座通过固定螺丝安装在底盖上而形成所述天线座。

本发明由于采用阻抗匹配电路，很好地解决了天线高度问题，实现了良好的宽频带阻抗匹配，从而有效提高了天线辐射效率，提高了天线增益，具有拆装方便、抗毁和“三防”性能良好的优点，满足国防使用要求。

附图说明

图1所示为本发明实施例提供的直升机尾翼天线的结构示意图；

图2所示为本发明实施例提供的天线振子的结构示意图；

图3所示为本发明实施例提供的辐射体的结构示意图；

图4是所示为本发明实施例提供的辐射管的结构示意图；

图5所示为本发明实施例提供的匹配器的结构示意图；

图6所示为本发明实施例提供的天线座的结构示意图；

图7所示为本发明实施例提供的阻抗匹配电路的原理示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

天线理论指出，当天线的输入阻抗与电台的输出阻抗相匹配时，高频能量全部被天线辐射，馈线上只有入射波，没有反射波。不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，天线就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收，而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回来形成反射波。其结果是降低了发射机的有效功率，影响通信效果。

为此就需要在天线中保证天线的输入阻抗与电台的输出阻抗良好匹配。匹配原理是在传输系统中的阻抗失配部分引入匹配设备，在原来的不连续的基础上引入另一种不连续性，使它产生的反射波，正好与原来的反射波干涉抵消，从而达到阻抗匹配。

本发明所述直升机尾翼是采用上述的天线阻抗匹配原理设计而成，通过在电台和天线之间再插入一无源网络一阻抗匹配电路，这样不仅可以实现阻抗匹配，还在一定程度上可以减少噪声干扰、提高功率容量、提高频率响应的线性度，从而保证良好的通信效果。

本发明采用底部馈电模式，并利用Advanced Design System2009设计阻抗匹配电路。选用具有良好线性特性和耐高功率容量的器件，从而解决了在工作频带范围内的阻抗匹配、噪声干扰、功率容量、频率响应的线性度等问题，实现在工作频带范围内的指标要求。

参照图1，一种直升机尾翼天线，包括天线振子1和天线座2，所述天线振子1和天线座2通过螺纹螺杆结构相连接形成一体，参见图2所示，所述天线振子1包括辐射体3、匹配器4，所述匹配器4螺装入所述辐射体3的下接头5中，并用适当长度的小截面安装线(截面积为0.15mm²)连接匹配器4和辐射体3中的辐射管6；参照图3，所述辐射体3包括下接头5、辐射管6、支撑架7、天线帽8；所述辐射管6装入支撑架7中，顶端加盖天线帽8，与下接头5通过环氧树脂粘接；参照图4，所述辐射管6包括铜管9、连接头10、绝缘支套11；所述铜管9与连接头10通过锡焊60连接，再套上绝缘支套11后用环氧树脂粘接；参照图5，所述匹配器4包括匹配电路12、匹配器外套13、下连接板14、上连接板15，所述匹配电路12插装入匹配器外套13内，所述匹配器外套13两头盖上连接板15和下连接板14，并通过环氧树脂粘接固定；参照图6，所述天线座2包括底盖16、射频连接座17，固定螺丝18，所述射频连接座17通过固定螺丝18安装在底盖16上。

参照图7，所述匹配电路12包括印制板19，第一电感20，第二电感21，第三电感22，第一电容23，第四电感24；输出端25的一端与辐射管6通过小截面安装线(截面积为0.15mm²)焊接，另一端依次串联第四电感24、第一电感20、第二电感21、第三电感22；第三电感22另一端接与射频连接座17的芯连接的输入芯27，第一电容23一端接输入地26，另一端接在所述的第二电感21与第三电感22的连接处。

其中，第一电感20电感量为15uH，第二电感21电感量为20uH，第三电感22电感量为10uH，第一电容100pF，第四电感24电感量为30uH。该阻抗匹配电路所选用器件均具有良好线性特性和较高的功率容量，有效解决了天线的宽频带阻抗匹配问题。

本发明天线经过实测，在30～88MHz范围内，天线电压驻波比小于4.5，增益大于-4dB，符合全向军用天线的指标要求。

本发明天线通过采用底部馈电模式，并应用阻抗匹配原理，同时选用具有良好线性特性和耐高功率容量的器件，从而解决了天线高度问题和在工作频带范围内的阻抗匹配、噪声干扰、功率容量、频率响应的线性度等问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种直升机尾翼天线，其特征在于，包括通过螺纹螺杆结构连接成一体的天线振子和天线座；所述天线振子包括辐射体以及与所述辐射体插接的匹配器，所述匹配器内设有阻抗匹配电路；所述天线座包括射频连接座，所述阻抗匹配电路的输入端与所述射频连接座电连接。

2.根据权利要求1所述直升机尾翼天线，其特征在于，所述阻抗匹配电路包括印制板，所述印制板上自电路输出端向输入端依次串联设置有第四电感、第一电感、第二电感、第三电感；所述印制板上设有一电容，该电容一端接地、另一端接在第二电感与第三电感之间。

3.根据权利要求2所述直升机尾翼天线，其特征在于，所述第一电感的电感量为15uH，所述第二电感的电感量为20uH，所述第三电感的电感量为10uH，所述电容的电容量为100pF，所述第四电感的电感量为30uH。

4.根据权利要求1或3所述直升机尾翼天线，其特征在于，所述辐射体内设有辐射管，所述辐射管装入支撑架中，所述辐射管顶端盖有天线帽并与所述辐射体的下接头通过环氧树脂粘接。

5.根据权利要求4所述直升机尾翼天线，其特征在于，所述辐射管包括铜管以及与所述铜管通过锡焊连接的连接头，所述连接头设于所述铜管内，所述连接头的外端设有与所述辐射体的下接头连接的绝缘支套。

6.根据权利要求1或5所述直升机尾翼天线，其特征在于，所述匹配电路插装入匹配器外套内，所述匹配器外套的两头盖设有上连接板和下连接板。

7.根据权利要求6所述直升机尾翼天线，其特征在于，所述上连接板和下连接板与所述匹配器外套相粘接固定。

8.根据权利要求1或8所述直升机尾翼天线，其特征在于，所述射频连接座通过固定螺丝安装在底盖上而形成所述天线座。

Images