CN106532317B - 一种有源天线的空气同轴输出结构 - Google Patents

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Abstract

一种有源天线的空气同轴输出结构，涉及航空航天系统、定位导航与控制领域；包括半封闭孔型套筒、弹性内嵌锁紧结构、针型接插件、密封橡胶圈、调节垫片、射频电路板、屏蔽盒体底板和屏蔽盒体盖板；射频电路板固定安装在屏蔽盒体底板的上表面；调节垫片固定安装在射频电路板的上表面；屏蔽盒体盖板固定安装在屏蔽盒体底板的上表面；屏蔽盒体盖板的边缘位置与射频电路板的上表面接触；弹性内嵌锁紧结构轴向竖直的固定安装在半封闭孔型套筒内；针型接插件固定安装在屏蔽盒体盖板的上表面；本发明提供了一种有源天线的空气同轴输出结构，优化结构尺寸、安装便捷、连接可靠且输出接口位置更加灵活，适应各种安装需求。

Description

一种有源天线的空气同轴输出结构
技术领域
本发明涉及一种航空航天系统、定位导航与控制领域，特别是一种有源天线的空气同轴输出结构。
背景技术
在定位导航、控制系统等多领域中，对于系统内部部件的工作环境、整体结构尺寸、输出端口位置、输出接口形式等均有严格限制。产品设计中既要满足整机外部指标，同时兼顾内部核心模块的电性能，对于输出结构的可靠性设计提出了更高的要求。
现有输出连接结构主要分为三种形式：第一种是采用介质穿墙接插件，此种形式多运用于独立模块化产品设计中，对产品整体尺寸留有较大余量，系统互联空间充足的情况；第二种是电缆与接插件焊接互联的形式，电缆一端与射频印制板输出馈点焊接，另一端与固定位置的接插件接口连接，操作较为困难，且存在连接不可靠的隐患，导致产品电性能受影响；第三种为针型、孔型插座与电缆组合的形式，此种形式输出位置较为灵活，但易受自身尺寸及电缆转弯半径的影响，结构高度受限，且对于有特殊的使用环境要求，如气密、水密等，需要另行设计外部结构使其满足环境设计要求。同时，在调试过程中电缆易因外力弯折而受损，使用周期有所限制。综上所述，以上三种形式均存在一定的局限性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种有源天线的空气同轴输出结构，优化结构尺寸、安装便捷、连接可靠且输出接口位置更加灵活，适应各种安装需求。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种有源天线的空气同轴输出结构，包括半封闭孔型套筒、弹性内嵌锁紧结构、针型接插件、密封橡胶圈、调节垫片、射频电路板、屏蔽盒体底板和屏蔽盒体盖板；其中，屏蔽盒体底板位于射频空气同轴输出结构的底部；射频电路板固定安装在屏蔽盒体底板的上表面；调节垫片固定安装在射频电路板的上表面；屏蔽盒体盖板固定安装在屏蔽盒体底板的上表面，且屏蔽盒体盖板的中部位置与调节垫片上表面接触；屏蔽盒体盖板的边缘位置与射频电路板的上表面接触；半封闭孔型套筒竖直固定安装在屏蔽盒体盖板的中部；弹性内嵌锁紧结构轴向竖直的固定安装在半封闭孔型套筒内；针型接插件固定安装在屏蔽盒体盖板的上表面，且针型接插件和屏蔽盒体盖板之间设置有密封橡胶圈。
在上述的一种有源天线的空气同轴输出结构，所述半封闭孔型套筒的底端竖直伸入射频电路板内部，且半封闭孔型套筒的底端与射频电路板的输出馈点固定连接。
在上述的一种有源天线的空气同轴输出结构，所述针型接插件的下表面设置有法兰盘，密封橡胶圈固定安装在针型接插件的法兰中。
在上述的一种有源天线的空气同轴输出结构，所述针型接插件底部穿过屏蔽盒体盖板，垂直与半封闭孔型套筒内的弹性内嵌锁紧结构固定连接。
在上述的一种有源天线的空气同轴输出结构，所述屏蔽盒体盖板包括圆柱孔型凸台、旋紧螺纹结构和压块结构；其中，圆柱孔型凸台设置在屏蔽盒体盖板上表面的中部位置；压块结构为方形结构，设置在屏蔽盒体盖板一边，且压块结构与屏蔽盒体盖板一体成型；旋紧螺纹结构设置在屏蔽盒体盖板的下表面，且旋紧螺纹结构环绕针型接插件的下端。
在上述的一种有源天线的空气同轴输出结构，所述针型接插件下表面的法兰盘与盒体盖板之间的缝隙用GD414填平。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明所采用的空气同轴内导体由套筒、锁紧结构和插针共同组成，套筒与锁紧结构的长度因整体结构高度而定。只要插针进入有效连接进程，均属于可靠互连范围，配合调节垫片与紧固螺钉的使用，增强了互连可靠性；
(2)本发明采用结构集成设计方案，将空气同轴外部金属屏蔽结构、接插件旋紧螺纹结构与异型压块全部集成于屏蔽盒体盖板中，既减小了设计、安装尺寸，同时改善了腔体内部场分布，增加了电路隔离度，防止内部电路自激。安装便捷，且便于拆卸和维修。
附图说明
图1为本发明空气同轴输出结构剖面结构示意图；
图2为本发明屏蔽盒体盖板上下表面示意图；
图3为本发明关键件装配关系示意图；
图4为发明当腔体高度大于接插件安装嵌入尺寸时，空气同轴输出结构剖面示意图；
图5为发明当腔体高度等于接插件安装嵌入尺寸时，空气同轴输出结构剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
如图1所示为空气同轴输出结构剖面结构示意图，由图可知，一种有源天线的空气同轴输出结构，包括半封闭孔型套筒1、弹性内嵌锁紧结构2、针型接插件3、密封橡胶圈4、调节垫片5、射频电路板6、屏蔽盒体底板7、屏蔽盒体盖板8和紧固螺钉9；其中，屏蔽盒体底板7位于射频空气同轴输出结构的底部；射频电路板6固定安装在屏蔽盒体底板7的上表面；调节垫片5固定安装在射频电路板6的上表面；屏蔽盒体盖板8固定安装在屏蔽盒体底板7的上表面，且屏蔽盒体盖板8的中部位置与调节垫片5上表面接触；屏蔽盒体盖板8的边缘位置与射频电路板6的上表面接触；半封闭孔型套筒1竖直固定安装在屏蔽盒体盖板8的中部；弹性内嵌锁紧结构2轴向竖直的固定安装在半封闭孔型套筒1内；针型接插件3固定安装在屏蔽盒体盖板8的上表面，且针型接插件3和屏蔽盒体盖板8之间设置有密封橡胶圈4；屏蔽盒体底板7的下表面中部位置设置有紧固螺钉9；其中，针型接插件3的下表面设置有法兰盘，密封橡胶圈4固定安装在针型接插件3的法兰中；针型接插件3底部穿过屏蔽盒体盖板8，垂直与半封闭孔型套筒1内的弹性内嵌锁紧结构2固定连接；针型接插件3下表面的法兰盘与盒体盖板8之间的缝隙用GD414填平。
弹性内嵌锁紧结构2安装于半封闭孔型套筒1内构成输出组合孔型结构，该组合孔型结构的底端垂直焊接于射频电路板6的输出馈点，以保证与针型接插件3对接时针孔对齐；密封橡胶圈4固定于针型接插件3的法兰盘中；针型接插件3一端为孔型接口，用于与外部系统连接，另一端为输出插针，针型接插件3通过屏蔽盒体盖板8上表面的螺纹孔旋紧穿过盖板下表面金属凸台垂直安装于半封闭孔型套筒1内的弹性内嵌锁紧结构2中，构成匹配空气同轴输出结构，通过插针给射频电路板6供电；调节垫片5安装于屏蔽盒体盖板8与射频电路板6之间，用以补偿结构公差所造成的接地不良的影响，若公差满足设计要求，则不采用垫片；紧固螺钉9依次穿过屏蔽盒体底板7、射频电路板6安装于盒体盖板中，增强连接可靠性，同时螺钉柱头与结构之间的空隙以环氧胶填平。
输出互连的有效连接进程，即：针型接插件3可靠性插入深度由弹性内嵌锁紧结构2与半封闭孔型套筒1共同决定。只要针型接插件3进入有效连接进程，均属于可靠互连范围。
如图3所示为关键件装配关系示意图，由图可知，半封闭孔型套筒1的底端竖直伸入射频电路板6内部；弹性内嵌锁紧结构2安装于半封闭孔型套筒1内构成输出组合孔型结构，该组合孔型结构的底端，即：半封闭孔型套筒1的封闭端垂直焊接于射频电路板6的输出馈点，以保证与针型接插件3插针对接时针孔对齐，同时套筒封闭面不可突出印制板背面，应保证尽量齐平或略向内缩进，避免与屏蔽盒体底板7接触并短路，套筒与印制板馈点之间的空隙以焊锡填充，以保证焊接可靠；密封橡胶圈4固定于针型接插件3的法兰盘中；针型接插件3一端为孔型接口，用于与外部系统连接，另一端为输出插针，针型接插件3通过屏蔽盒体盖板8上表面的螺纹孔旋紧穿过盖板下表面金属凸台垂直安装于半封闭孔型套筒1内的弹性内嵌锁紧结构2中，插针、锁紧结构、套筒共同组成空气同轴内导体，盖板8下表面金属凸台内径取决于空气同轴内导体直径，工作中通过插针给射频电路板供电；调节垫片5安装于屏蔽盒体盖板8与射频电路板6之间，用以补偿结构公差所造成的接地不良的影响，若公差满足设计要求，则不采用垫片；紧固螺钉9依次穿过屏蔽盒体底板7、射频电路板6安装于盒体盖板8中，增强连接可靠性，同时螺钉柱头与结构之间的空隙以环氧胶填平。
如图2所示为屏蔽盒体盖板上下表面示意图，由图可知，屏蔽盒体盖板8包括圆柱孔型凸台81、旋紧螺纹结构82和压块结构83；其中，圆柱孔型凸台81设置在屏蔽盒体盖板8上表面的中部位置；压块结构83为方形结构，设置在屏蔽盒体盖板8一边，且压块结构83与屏蔽盒体盖板8一体成型；旋紧螺纹结构82设置在屏蔽盒体盖板8的下表面，且旋紧螺纹结构82环绕针型接插件3的下端。圆柱孔型凸台81，其通孔直径取决于构成空气同轴的内导体直径，即：半封闭孔型套筒1的直径。以旋紧螺纹安装接插件，减小了固定法兰所需要的安装空间，如需密封，可将接插件法兰盘与盒体盖板的缝隙用GD414填平。该异形压块与盖板筑成一体，既为紧固螺钉9提供了安装空间，同时较之常规独立压块结构减小了设计尺寸。
当屏蔽盒体盖板8的上表面高度等于针型接插件3安装嵌入尺寸时，如图5所示，屏蔽盒体盖板8的安装面与针型接插件3的法兰下表面齐平；当屏蔽盒体盖板8的高度大于接插件安装嵌入尺寸时，如图4所示，需要降低输出平面即在屏蔽盒体盖板8上表面铣出凹槽以安装针型接插件3，空隙处可视环境要求是否需要填充物密封。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种有源天线的空气同轴输出结构，其特征在于：包括半封闭孔型套筒(1)、弹性内嵌锁紧结构(2)、针型接插件(3)、密封橡胶圈(4)、调节垫片(5)、射频电路板(6)、屏蔽盒体底板(7)和屏蔽盒体盖板(8)；其中，屏蔽盒体底板(7)位于射频空气同轴输出结构的底部；射频电路板(6)固定安装在屏蔽盒体底板(7)的上表面；调节垫片(5)固定安装在射频电路板(6)的上表面；屏蔽盒体盖板(8)固定安装在屏蔽盒体底板(7)的上表面，且屏蔽盒体盖板(8)的中部位置与调节垫片(5)上表面接触；屏蔽盒体盖板(8)的边缘位置与射频电路板(6)的上表面接触；半封闭孔型套筒(1)竖直固定安装在屏蔽盒体盖板(8)的中部；弹性内嵌锁紧结构(2)轴向竖直的固定安装在半封闭孔型套筒(1)内；针型接插件(3)固定安装在屏蔽盒体盖板(8)的上表面，且针型接插件(3)和屏蔽盒体盖板(8)之间设置有密封橡胶圈(4)。
2.根据权利要求1所述的一种有源天线的空气同轴输出结构，其特征在于：所述半封闭孔型套筒(1)的底端竖直伸入射频电路板(6)内部，且半封闭孔型套筒(1)的底端与射频电路板(6)的输出馈点固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种有源天线的空气同轴输出结构，其特征在于：所述针型接插件(3)的下表面设置有法兰盘，密封橡胶圈(4)固定安装在针型接插件(3)的法兰中。
4.根据权利要求1所述的一种有源天线的空气同轴输出结构，其特征在于：所述针型接插件(3)底部穿过屏蔽盒体盖板(8)，垂直与半封闭孔型套筒(1)内的弹性内嵌锁紧结构(2)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种有源天线的空气同轴输出结构，其特征在于：所述屏蔽盒体盖板(8)包括圆柱孔型凸台(81)、旋紧螺纹结构(82)和压块结构(83)；其中，圆柱孔型凸台(81)设置在屏蔽盒体盖板(8)上表面的中部位置；压块结构(83)为方形结构，设置在屏蔽盒体盖板(8)一边，且压块结构(83)与屏蔽盒体盖板(8)一体成型；旋紧螺纹结构(82)设置在屏蔽盒体盖板(8)的下表面，且旋紧螺纹结构(82)环绕针型接插件(3)的下端。
6.根据权利要求1所述的一种有源天线的空气同轴输出结构，其特征在于：所述针型接插件(3)下表面的法兰盘与盒体盖板(8)之间的缝隙用GD414填平。
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