CN105305027A - 弹载共形微带天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弹载共形微带天线，其特征在于，它包括设置在弹体上的锥形腔体和共形微带天线，共形微带天线内嵌于锥形腔体，共形微带天线形状参考锥形腔体弧度设计，使共形微带天线表面与锥形腔体外部的弹体表面共形。本发明结构简单，使用安装方便，确保天线接受指令的同时提高其气动性能和结构可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，更具体的是涉及一种弹载共形微带天线。
背景技术
常规弹药的智能化改造是军事热门的科研领域之一,而智能化弹药中弹上接收天线是信号接收单元的关键部件。由于弹上空间十分有限，对弹上天线提出了这样一些急迫而现实的需求：体积小、重量轻、能够与弹丸共形、在受控范围内任意位姿下都能可靠接收指令等。
为了不影响弹药的气动特性，能适应弹体机动所带来的天线指向变化的阵列共形天线是近年来研究弹载天线的重点。
应用于北斗、GPS、GLONASS等的卫星导航天线能够实时地提供准确、连续的位置、速度和时间等信息，进而完成对目标的导航、定位、监测与管理。由于具有高精度、全天候以及实时性等特点，卫星导航系统也在军事领域中得以广泛应用。同时，小型化的导航天线随着可接收的卫星导航星座越来越多(包括GPS、北斗、GLONASS、Galileo等)，即使在接收环境恶劣的情况下亦能确保用户可稳定可靠地接收到卫星信号，为常规弹药的智能化改造提供了可靠保证。
目前普遍使用的弹载共形天线一般是在弹体表面使用螺旋天线缠绕或者以小型微带天线带塑料外壳形式固定于弹体表面，虽在弹上共形方面有所进展，能够承受弹药发射时高冲击力及高温度冲击等可靠性指标，但使用减震措施的弹载天线和小型化微带天线则在严重影响天线的电性能，使定位时间和定位精度严重恶化。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅结构简单，能够实现弹上共形且可靠性高的弹载共形微带天线。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种弹载共形微带天线，其特征在于，它包括设置在弹体上的锥形腔体和共形微带天线，共形微带天线内嵌于锥形腔体，共形微带天线形状参考锥形腔体弧度设计，使共形微带天线表面与锥形腔体外部的弹体表面共形。
作为上述方案的进一步说明，共形微带天线使用导电胶粘结或螺纹连接或其他方式固定于锥形腔体内。
所述锥形腔体外壁刻有共形槽，以便共形微带天线内嵌安装。
进一步地，所述锥形腔体内壁安装有电路元器件。
进一步地，锥形腔体轴向阵列两个或多个共形微带天线，确保天线任意姿态可接受指令，阵列角度为60°、90°或180°。
所述共形槽形状为方形或锥台状。
所述共形槽底部设有通向弹体内部的槽或孔，用以连接内部线路。
所述共形微带天线形状由弹体弧度决定，共形微带天线包括线路板夹层、下层反射层、弧形基底、上层弧形贴片、馈电针和螺钉安装孔；共形槽底部有供馈电针通过的孔和天线安装孔位；
所述共形微带天线弧形基底采用泰兴旺灵高频板、泰康尼克高频板或其他可塑性好且不易碎裂的材料，介电常数不限；基底介质厚度为1～5毫米。
所述上层弧形贴片选用集成电路电镀工艺，选用镀层材料为铜。
所述共形微带天线与锥形腔体使用开模一体加工成型，微带天线与锥形腔体配合紧密。
所述共形微带天线应用于北斗、GPS或者GLONASS卫星导航天线频段。
所述共形微带天线使用同轴馈电针从线路板夹层经锥形腔体和共形槽孔位穿过弧形基底馈电，共形微带天线可采用单馈或双馈实现圆极化。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本发明采用通过在锥形腔体上内嵌天线，在轴向阵列两个或多个天线，确保天线接受指令的同时提高其气动性能和结构可靠性；本发明在工作频段上具有良好的驻波比，较传统弹载天线信噪比提高了4-5个CN值。
2、本发明采用开模一体式加工成型，确保共形微带天线与腔体各接触面紧密配合，避免同轴馈电针在弹药发射时承受径向冲击而折断，大大提高共形微带天线的结构可靠性及弹药气动性能。
附图说明
图1为本发明实例1的组装结构主视图；
图2为本发明实例1的组装结构左视图；
图3为本发明实例1的锥形腔体结构示意图；
图4为本发明实例1的锥形腔体结构主视图；
图5a为本发明实例1的共形微带天线结构图；图5b为图5a的A-A剖视图；图5c为本发明实例1的共形微带天线结构图；图5d为本发明实例1的共形微带天线结构图；图5e为图5d的C-C的剖视图；图5f为本发明实例1的共形微带天线结构图；
图6a为本发明实例2的组装结构图；图6b为图6a的侧视图；图6c为图6a的俯视图；
图7a为本发明实例2的锥形腔体结构图；图7b为本发明实例2的锥形腔体结构图；图7c为图7b的俯视图；
图8a为本发明实例2的共形微带天线结构图；
图8b为图8a的侧视图；
图8c为图8a的俯视图。
附图标记说明：1-第一锥形腔体、1-1-第一共形槽、1-2-螺纹通孔、2-第一共形微带天线、2-1-螺钉安装孔、2-2-馈电孔位、2-3-上层弧形贴片、2-4-下层反射层、2-5-弧形基底、2-6-线路板夹层、3-第一同轴馈电针、
4-第二锥形腔体、4-1-第二共形槽、4-2-通孔、5-第二共形微带天线、5-1-螺纹安装孔、5-2-馈电孔位、5-3-上层弧形贴片、5-4-下层反射层、5-5-弧形基底、6-同轴馈电针。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或相似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参看附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。
实施例1
如图1-图5f所示，本发明是一种弹载共形微带天线，包括第一锥形腔体1和第一共形微带天线2，锥形腔体内壁安装有电例器件，如低噪声放大电路等。在所述锥形腔体沿轴向可阵列多个第一共形槽1-1，共形槽底部使用导电胶粘结或者螺纹连接方式固定共形微带天线；本实施例中，第一锥形腔体沿轴阵列2个共形槽，阵列角度为180°，共形槽底部钻4个M2的螺纹通孔1-2，用以锁紧共形微带天线。锥形腔体内壁安装有电例器件，如低噪声放大电路等。
所述第一共形微带天线形状参考第一锥形腔体弧度设计，天线表面完全与椎体外部(即弹体)共形。其包含线路板夹层2-6、下层反射层2-4、弧形基底2-5、上层弧形贴片2-3、馈电孔位2-2和螺钉安装孔2-1；弧形贴片设置在弧形基座的上表面，反射层设置在弧形基座的下表面，线路板夹层设置在反射层上。本实例中，共形微带天线弧形基底2-5和上层弧形贴片2-3长度方向均根据弹体外形设计，宽度方向跨度48°。弧形基底2-5与锥形腔体使用开模一体式加工，确保配合及紧密。基底材料采用泰康尼克高频板，厚度3mm，介电常数10。共形微带天线使用同轴馈电针由线路板夹层2-6穿过弧形基底2-5单点馈电。弧形贴片2-3采用镭射雕刻配合溅射工艺制作，材料为铜。
实施例2
如图6a-图8c所示，本发明实施例2的弹载共形微带天线，包括第二锥形腔体4和多个第二共形微带天线5，在所述锥形腔体沿轴向阵列多个第二共形槽4-1，共形槽底部可使用导电胶粘结或者螺纹连接等方式固定共形微带天线；本实施例中，第二锥形腔体沿轴阵列3个共形槽，阵列角度为120°，因第二共形微带天线5的尺寸恰为与第二锥形腔体4的三分之一，故第二共形槽4-1连在一起形成一个环形槽，环形槽底部钻12个M2通孔4-2，用以锁紧3个第二共形微带天线。
所述第二共形微带天线5形状参考第二锥形腔体弧度设计，天线表面完全与椎体外部(即弹体)共形。其包含下层反射层5-4、弧形基底5-5、上层弧形贴片5-3、馈电孔位2-2和螺钉安装孔5-1；本实例中，共形微带天线弧形基底5-5和上层弧形贴片5-3长度方向均根据弹体外形设计，宽度方向跨度120°。弧形基底5-5与锥形腔体使用开模一体式加工，确保配合及紧密。基底材料采用泰康尼克高频板，厚度3mm，介电常数10。共形微带天线使用同轴馈电针由弹体内部穿过弧形基底6-5单点馈电。弧形贴片5-3采用镭射雕刻配合溅射工艺制作，材料为铜。
本发明与现有技术相比，采用通过在锥形腔体上内嵌天线，在轴向阵列两个或多个天线，确保天线接受指令的同时提高其气动性能和结构可靠性；本发明在工作频段上具有良好的驻波比，较传统弹载天线信噪比提高了4-5个CN值；采用开模一体式加工成型，确保共形微带天线与腔体各接触面紧密配合，避免同轴馈电针在弹药发射时承受径向冲击而折断，大大提高共形微带天线的结构可靠性及弹药气动性能。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种弹载共形微带天线，其特征在于，它包括设置在弹体上的锥形腔体和共形微带天线，共形微带天线内嵌于锥形腔体，共形微带天线形状参考锥形腔体弧度设计，使共形微带天线表面与锥形腔体外部的弹体表面共形。
2.根据权利要求1所述的弹载共形微带天线，其特征在于，共形微带天线使用导电胶粘结或螺纹连接或其他方式固定于锥形腔体内。
3.根据权利要求1所述的弹载共形微带天线，其特征在于，所述锥形腔体外壁刻有共形槽，供共形微带天线内嵌安装。
4.根据权利要求1所述的弹载共形微带天线，其特征在于，锥形腔体内壁安装有电路元器件。
5.根据权利要求1所述的弹载共形微带天线，其特征在于，锥形腔体轴向阵列两个或多个共形微带天线，阵列角度为60°、90°或180°。
6.根据权利要求1所述的弹载共形微带天线，其特征在于，所述共形槽形状为方形或锥台状。
7.根据权利要求1所述的弹载共形微带天线，其特征在于，所述共形槽底部设有通向弹体内部的槽或孔，用以连接内部线路。
8.根据权利要求1所述的弹载共形微带天线，其特征在于，共形微带天线包括线路板夹层、下层反射层、弧形基底、上层弧形贴片、馈电针和螺钉安装孔；共形槽底部有供馈电针通过的孔和天线安装孔位；
所述共形微带天线弧形基底介质厚度为1～5毫米；
共形微带天线与锥形腔体使用开模一体加工成型，微带天线与锥形腔体配合紧密。
9.根据权利要求8所述的弹载共形微带天线，其特征在于，所述共形微带天线使用同轴馈电针从线路板夹层经锥形腔体和共形槽孔位穿过弧形基底馈电，共形微带天线采用单馈或双馈实现圆极化。
10.根据权利要求1所述的弹载共形微带天线，其特征在于，所述共形微带天线应用于北斗、GPS或者GLONASS卫星导航天线频段。
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