CN105261833B - 一种微带环形引信天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微带环形引信天线，其包括：天线基板、SMP接头、中间介质基板、顶层介质基板以及底层介质基板；其中，天线基板上具有一辐射贴片，辐射贴片包括匹配金属圆环、条状微带过渡段和辐射金属圆环；天线基板、中间介质基板、顶层介质基板和底层介质基板层叠成一个板状结构；天线基板上具有一馈电孔，SMP接头穿过底层介质基板和馈电孔后，与匹配金属圆环电连接，并且中间介质基板具有一个用于避让SMP接头的避让孔。本发明具有结构简单、尺寸小型化、能够形成碗状的方向图并获得宽波束的优点。
Description
技术领域
本发明属于引信天线领域，涉及一种微带环形引信天线。
背景技术
引信是利用目标信息和环境信息，在预定条件下引爆或引燃弹药战斗部装药的控制设备，是武器装备信息化的重要内容之一。
无线电近炸引信是武器系统中一种重要的弹载控制设备，引信天线则是无线电近炸引信的“眼睛”，它是利用电磁波环境信息感知目标并使引信在距目标最佳炸点处起爆战斗部的一种近炸引信。现代化引信有利于抓住战机，快速而准确有效的攻击，可以实现减小弹药消耗量，降低弹药基数，对战时贮存、运输等都有极大的好处。近年来微带天线常用作多种弹形上的无线电引信天线，同时要求天线与弹体很好的共形，结构简单、可靠、重量轻、强度高，工作效率不能太低，具有宽波束。
发明内容
本发明提供一种结构简单，尺寸小而且具有较宽波束的微带环形引信天线。其技术方案为：一种微带环形引信天线，其包括：天线基板、SMP接头、中间介质基板、顶层介质基板以及底层介质基板；其中，
所述天线基板上具有一辐射贴片，所述辐射贴片包括匹配金属圆环、条状微带过渡段和辐射金属圆环，并且所述匹配金属圆环和所述辐射金属圆环通过所述条状微带过渡段连接为一个整体；
所述天线基板、所述中间介质基板、所述顶层介质基板和所述底层介质基板层叠成一个板状结构，所述天线基板位于所述中间介质基板与所述底层介质基板之间，并且，所述中间介质基板位于所述天线基板具有所述辐射贴片的一侧，所述中间介质基板与所述顶层介质基板结合。
所述天线基板上具有一馈电孔，所述SMP接头穿过所述底层介质基板和所述馈电孔后，与所述匹配金属圆环电连接，并且所述中间介质基板具有一避让孔，用于避让所述SMP接头。
根据一种具体的实施方式，还包括用于装设所述SMP接头的接头载板，所述接头载板装设所述SMP接头后，与所述底层介质基板结合在一起；其中，
所述SMP接头包括接头外壳和同轴设置在所述接头外壳内的探针，所述探针穿过所述底层介质基板和所述馈电孔后，与所述匹配金属圆环电连接，并且所述避让孔，用于避让所述探针穿过所述馈电孔的部分。
根据一种具体的实施方式，所述馈电孔位于所述匹配金属圆环的中心处。
根据一种具体的实施方式，所述探针穿过所述底层介质基板和所述馈电孔后，不穿出所述避让孔。
根据一种具体的实施方式，所述底层介质基板在与所述接头载板的结合面上具有一金属层，所述接头外壳与所述金属层电连接，用于将所述接头外壳接地。
根据一种具体的实施方式，所述底层介质基板与所述接头载板通过银浆粘接在一起。
根据一种具体的实施方式，所述天线基板与所述中间介质基板和所述底层介质基板，以及所述中间介质基板与所述顶层介质基板均通过半固化片粘接在一起。
根据一种具体的实施方式，所述半固化片由Taconic的FR-28材料制成。
根据一种具体的实施方式，所述天线基板、所述中间介质基板、所述顶层介质基板以及所述底层介质基板均采用Taconic TLY材料制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的微带环形引信天线通过SMP接头引入电磁能量，再通过与SMP接头连接的馈电孔将电磁能量传输到辐射贴片上，在结构上，设置馈电孔来使辐射贴片与SMP接头的金属探针连接，即简化布线又减少了体积，同时天线基板、中间介质基板、顶层介质基板和底层介质基板采用多层板粘接工艺，使它们与天线形成良好共性，提高引信天线的工作性能。
而且，为了避免顶层介质基板挤压探针与馈电点处的连接而影响天线的性能，增加了一块具有避让孔的中间介质基板，不仅有效的改善天线单元的方向图，满足相控阵天线宽波束的要求，还提高了天线装配效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明结构展开的示意图；
图3是本发明天线基板的示意图；
图4是本发明SMP接头的示意图；
图5是本发明接头载板的示意图；
图6是本发明的方向图。
附图标记列表
1：天线基板 2：中间介质基板 3：顶层介质基板 4：底层介质基板 5：接头载板
6：SMP接头 7：辐射贴片 8：馈电孔 9：避让孔 61：接头外壳 62：探针
71：匹配金属圆环 72：条状微带过渡段 73：辐射金属圆环
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
结合图1所示的本发明的结构示意图、图2所示的本发明结构展开的示意图以及图3所示的本发明天线基板的示意图；本发明的微带环形引信天线包括：天线基板1、SMP接头6、中间介质基板2、顶层介质基板4以及底层介质基板3。
其中，天线基板1上具有一辐射贴片7。而且，辐射贴片7包括匹配金属圆环71、条状微带过渡段72和辐射金属圆环73，匹配金属圆环71和辐射金属圆环73通过条状微带过渡段72连接为一个整体。
具体的，天线基板1、中间介质基板2、顶层介质基板4和底层介质基板3层叠成一个板状结构，天线基板1位于中间介质基板2与底层介质基板3之间，而且，中间介质基板2位于天线基板1具有辐射贴片7的一侧，中间介质基板2与顶层介质基板3结合。
天线基板1上还具有一馈电孔8，SMP接头6穿过底层介质基板3和馈电孔8后，与匹配金属圆环71电连接，并且中间介质基板2具有一避让孔9，用于避让SMP接头6。
本发明中，通过在天线基板1上沉积一层金属薄膜，通过金属蚀刻工艺，使该金属薄膜形成本发明中的辐射贴片7所需要的形状，即为匹配金属圆环71、条状微带过渡段72和辐射金属圆环73共同构成的形状。
结合图2所示的本发明结构展开的示意图和图5所示的本发明接头载板的示意图；本发明的引信天线还包括用于装设SMP接头6的接头载板5，接头载板5装设SMP接头6后，与底层介质基板3结合在一起。
具体的，将SMP接头6放置在接头载板5上预留的开孔内，再通过焊环将SMP接头6粘接在该预留的开孔中。当接头载板5装设SMP接头6后，接头载板5与底层介质基板6通过银浆结合在一起。
结合图4所示的本发明SMP接头的示意图；其中，SMP接头包括接头外壳61和同轴设置在所述接头外壳内的探针62，探针61穿过底层介质基板3和馈电孔8后，与匹配金属圆环71电连接，并且中间介质基板2上的避让孔9，用于避让探针62穿过馈电孔8的部分。
再结合图3所示的本发明天线基板的示意图；其中，馈电孔8位于匹配金属圆环71的中心处。因此，SMP接头6的探针62穿过底层介质基板3和馈电孔8后，将焊锡填充至馈电孔8与探针62的空隙处，使探针62与馈电孔8充分固定，进而使探针62与匹配金属圆环71电性连接。
而且，在装配时，先依次将接头载板、底层介质基板、天线基板和中间介质基板粘接成一个板状结构后，通过中间介质基板上的避让孔，将焊锡填充至馈电孔与探针的空隙处，从而避免先将焊锡填充至馈电孔与探针的空隙处，再粘接中间介质基板时，可能造成焊锡超出避让孔范围的情况。
本发明的工作原理为：通过SMP接头引入电磁能量，再通过与SMP接头连接的馈电孔将电磁能量传输到辐射贴片上，电磁能量通过匹配金属圆环和条状微带过渡段进行更好的阻抗匹配后，再传输至辐射金属圆环中，从而形成碗状的方向图并获得较宽波束。
本发明中，底层介质基板3与接头载板5结合面上具有一金属层，当把装设有SMP接头6的接头载板5与底层介质基板3结合时，将SMP接头6的接头外壳61与该金属层电气连接，用于将接头外壳61接地。
在本发明中，底层介质基板3与接头载板5通过银浆粘接在一起。中间介质基板2与顶层介质基板4通过半固化片粘接在一起。而且，天线基板1与中间介质基板2和底层介质基板3均通过半固化片粘接在一起。从而使天线基板1、中间介质基板2、底层介质基板3、顶层介质基板4和接头载板5形成良好共性，提高引信天线的工作性能。
具体的，半固化片由Taconic的FR-28材料制成。天线基板1、中间介质基板2、顶层介质基板4以及底层介质基板3均采用Taconic TLY材料制成。
结合图6所示的本发明的方向图；其中，本发明的微带环形天线的方向图可实现在法向360°覆盖的要求，最终形成碗状的方向图。
通常的引信天线主要是通过围绕在弹体上的天线阵列来实现法向上的360°覆盖，或是通过弹体自身的旋转来实现。而本发明中通过单贴片形式就能形成所需的碗状方向图。因此，本发明具有结构简单，尺寸小而且具有较宽波束的优点。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种微带环形引信天线，其特征在于，所述引信天线包括：天线基板、SMP接头、中间介质基板、顶层介质基板以及底层介质基板；其中，
所述天线基板上具有一辐射贴片，所述辐射贴片包括匹配金属圆环、条状微带过渡段和辐射金属圆环，所述匹配金属圆环位于所述辐射金属圆环的外部，并且所述匹配金属圆环和所述辐射金属圆环通过所述条状微带过渡段连接为一个整体；
所述天线基板、所述中间介质基板、所述顶层介质基板和所述底层介质基板层叠成一个板状结构，所述天线基板位于所述中间介质基板与所述底层介质基板之间，并且，所述中间介质基板位于所述天线基板具有所述辐射贴片的一侧，所述中间介质基板与所述顶层介质基板结合，
所述天线基板上具有一馈电孔，所述SMP接头穿过所述底层介质基板和所述馈电孔后，与所述匹配金属圆环电连接，并且所述中间介质基板具有一避让孔，用于避让所述SMP接头。
2.如权利要求1所述的微带环形引信天线，其特征在于，还包括用于装设所述SMP接头的接头载板，所述接头载板装设所述SMP接头后，与所述底层介质基板结合在一起；其中，
所述SMP接头包括接头外壳和同轴设置在所述接头外壳内的探针，所述探针穿过所述底层介质基板和所述馈电孔后，与所述匹配金属圆环电连接，并且所述避让孔，用于避让所述探针穿过所述馈电孔的部分。
3.如权利要求1或2所述的微带环形引信天线，其特征在于，所述馈电孔位于所述匹配金属圆环的中心处。
4.如权利要求2所述的微带环形引信天线，其特征在于，所述探针穿过所述底层介质基板和所述馈电孔后，不穿出所述避让孔。
5.如权利要求2所述的微带环形引信天线，其特征在于，所述底层介质基板在与所述接头载板的结合面上具有一金属层，所述接头外壳与所述金属层电连接，用于将所述接头外壳接地。
6.如权利要求5所述的微带环形引信天线，其特征在于，所述底层介质基板与所述接头载板通过银浆粘接在一起。
7.如权利要求1所述的微带环形引信天线，其特征在于，所述天线基板与所述中间介质基板和所述底层介质基板，以及所述中间介质基板与所述顶层介质基板均通过半固化片粘接在一起。
8.如权利要求7所述的微带环形引信天线，其特征在于，所述半固化片由Taconic的FR-28材料制成。
9.如权利要求7所述的微带环形引信天线，其特征在于，所述天线基板、所述中间介质基板、所述顶层介质基板以及所述底层介质基板均采用Taconic TLY材料制成。
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