CN109244631A - 小型化抗高过载线极化单螺旋天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种小型化抗高过载线极化单螺旋天线，包括：天线柱、低噪放电路板、防转钉、铆接套和固定螺钉；其中，该低噪放电路板夹设在该天线柱与该铆接套之间，该天线柱、该低噪放电路板和该铆接套叠置在一起并通过该固定螺钉固定在一起，该防转钉与该天线柱配合，用于防止该天线柱转动。能够很好地兼顾天线的机械与电气参数要求。

Description

小型化抗高过载线极化单螺旋天线
技术领域
本发明涉及天线，特别是与弹载天线有关。
背景技术
随着现代高科技战争对导弹的性能要求不断提高，以及对导弹特殊的应用环境，对弹载天线提出了更多的特殊要求。弹载天线必须具有特定的电气指标，合适的结构形式，满意的机械强度及在恶劣的环境下正常工作的能力，且不影响导弹的气动外形合和飞行性能。这就要求弹载天线尺寸小，重量轻，机械强度和刚度好。
在弹载天线的发展中，天线的机械与电气参数存在着相互矛盾的弊端：减小天线尺寸，天线质量和气动阻力会减小，但天线效率下降，电击穿强度减小且天线通频带变窄；增加天线的尺寸，天线方向性增大，但天线的气动阻力会增大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种小型化抗高过载线极化单螺旋天线，能够很好地兼顾天线的机械与电气参数要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种小型化抗高过载线极化单螺旋天线，包括：天线柱、低噪放电路板、防转钉、铆接套和固定螺钉；其中，该低噪放电路板夹设在该天线柱与该铆接套之间，该天线柱、该低噪放电路板和该铆接套叠置在一起并通过该固定螺钉固定在一起，该防转钉与该天线柱配合，用于防止该天线柱转动。
与现有技术相比，本发明的小型化抗高过载线极化单螺旋天线，通过防转钉与固定螺钉将天线柱、低噪放电路板和铆接套叠置地固定结合在一起，能够很好地兼顾天线的机械与电气参数要求。
附图说明
图1是本发明小型化抗高过载线极化单螺旋天线的组合立体结构示意。
图2是本发明小型化抗高过载线极化单螺旋天线的分解立体结构示意。
图3是本发明小型化抗高过载线极化单螺旋天线中天线柱的一种变形设计的结构示意。
图4是本发明小型化抗高过载线极化单螺旋天线的驻波比与频率的关系曲线。
图5是本发明小型化抗高过载线极化单螺旋天线的中心频率方向图。
其中，附图标记说明如下：10 小型化抗高过载线极化单螺旋天线1 天线柱 11 单螺旋臂 111 馈电点 112 短路枝节 15 中心通孔 2 低噪放电路板 23 过孔 24 缺口 25中心孔 26 过孔 3 防转钉 4 铆接套 43 收容孔 44 卡扣 45 中心孔 46 过孔 48 安装孔 5 固定螺钉。
具体实施方式
为了详细说明本发明的构造及特点所在，兹举以下较佳实施例并配合附图说明如下。
参见图1至图3，图1是本发明小型化抗高过载线极化单螺旋天线的组合立体结构示意。图2是本发明小型化抗高过载线极化单螺旋天线的分解立体结构示意。图3是本发明小型化抗高过载线极化单螺旋天线中天线柱的一种变形设计的结构示意。本发明提出一种小型化抗高过载线极化单螺旋天线10 ，其包括：天线柱1、低噪放电路板2、防转钉3、铆接套4和固定螺钉5。其中，低噪放电路板2夹设在天线柱1与铆接套4之间，天线柱1、低噪放电路板2和铆接套4叠置在一起并通过固定螺钉5固定在一起，防转钉3与天线柱1配合，用于防止天线柱1转动。
天线柱1选用新型低介电常数复合材料。天线柱1为圆柱轮廓，具有中心通孔15。天线柱1的外表面成型有单螺旋臂11。具体而言，单螺旋臂11是通过采用LDS（Laser DirectStructuring，激光直接成型）工艺，镀制而成。单螺旋臂11底部的馈电点111与低噪放电路板2配合。天线柱1的底部设有若干固定孔（图未示出）。值得一提的是，参见图3，单螺旋臂11可以在馈电点111处设置有短路枝节112，来调节天线匹配。
低噪放电路板2上设置有低噪声放大电路，与天线柱1相配合，例如：单螺旋臂11的馈电点111与低噪放电路板2上对应电路通过诸如焊接之类的方式耦合。低噪放电路板2为圆形轮廓。低噪放电路板2上设有与天线柱1的底部的固定孔相对应的过孔23。低噪放电路板2的边缘上设有若干缺口24。低噪放电路板2上设有与天线柱1的中心通孔15相对应的中心孔25。低噪放电路板2上并设有过孔26。值得一提的是，低噪放电路板2的正面为元器件面，低噪放电路板2的背面铺地（也即GND面）。低噪放电路板2的正面与天线柱1的底端面贴合。如此配合有利于在高过载下，器件不易脱落。
防转钉3从低噪放电路板2的背面穿过低噪放电路板2上的过孔23插入天线柱1底部的固定孔。具体而言，防转钉3共有三根销钉，这三根销钉是等角度均匀分布的（也即在同一圆周上相互间隔120度），防转钉3与低噪放电路板2的背面焊接。
铆接套4为诸如铝之类的金属材质。铆接套4设置在低噪放电路板2下面。铆接套4为圆形轮廓。铆接套4的正面与低噪放电路板2的背面贴合。铆接套4上设有与低噪放电路板2的过孔23相对应的收容孔43。铆接套4上向上突伸地设有对应于低噪放电路板2的缺口24的卡扣44。铆接套4上设有与低噪放电路板2的中心孔25相对应的中心孔45。铆接套4上设有与低噪放电路板2的过孔26相对应的过孔46。铆接套4上并设有若干安装孔48，这些安装孔48相对于低噪放电路板2是外露的。值得一提的是，借助于过孔46和安装孔48，有利于天线10和下层结构（图未示出）的安装。
收容孔43对应地将防转钉3外露于低噪放电路板2的背面的部分收容在其中，能够保证低噪放电路板2的背面与铆接套4的正面贴合。卡扣44与缺口24配合，并铆压在低噪放电路板2的正面，能够确保低噪放电路板2的背面与铆接套4的正面紧密接触，将低噪放电路板2与铆接套4固定结合在一起。
固定螺钉5为自攻螺钉，其从铆接套4的背面穿过铆接套4的中心孔45和低噪放电路板2的中心孔25，自攻入天线柱1的内部（即中心通孔15）。如此一来，自下而上，铆接套4、低噪放电路板2和天线柱1一一对应，固定螺钉5与天线柱1、低噪放电路板2及铆接套4的几何中心在同一中心线（即中心通孔15的中心线）上。
在一个具体实施中，天线10为弹载北斗B3天线，中心频率1268.52Mhz，带宽为1268.52±10.23MHz，天线10安装在导弹的弹尖部位。
天线柱1选用复合材料，相对介电常数3.3，天线柱1高度为22.5mm，外直径为9mm，中心通孔15的内孔径2.8mm。在天线柱1上采用LDS工艺镀金，镀金层宽度为4mm，以27°螺旋角度镀在天线柱1上，形成前述的单螺旋臂11。
低噪放电路板2外径23mm，厚度0.5mm，选用FR4材料，相对介电常数4.4。固定螺钉5选用M3自攻螺钉。
通过做过载试验验证，天线10能承受1.5万G过载。
参见图4和图5，图4是本发明小型化抗高过载线极化单螺旋天线的驻波比与频率的关系曲线。图5是本发明小型化抗高过载线极化单螺旋天线的中心频率方向图。天线10的阻抗带宽（驻波小于2）70Mhz，天线10的无源增益2dB，方向图为“∞”形，低噪放增益32dB。天线10的带宽、增益和方向图均能够满足实用需求。
与现有技术相比，本发明的小型化抗高过载线极化单螺旋天线的有益效果包括：天线柱1选用低介电常数复合材料，采用LDS工艺将单螺旋臂11镀在天线柱1上，易于小型化和易于加工；低噪放电路板2的正面与天线柱1的底端面贴合（共面），在高过载下，元器件不易脱落；通过防转钉3与固定螺钉5将天线柱1、低噪放电路板2和铆接套4叠置地固定结合在一起，能够很好地兼顾天线的机械与电气参数要求。
以上，仅为本发明之较佳实施例，意在进一步说明本发明，而非对其进行限定。凡根据上述之文字和附图所公开的内容进行的简单的替换，都在本专利的权利保护范围之列。

Claims (10)

1.一种小型化抗高过载线极化单螺旋天线，其特征在于，包括：天线柱、低噪放电路板、防转钉、铆接套和固定螺钉；其中，该低噪放电路板夹设在该天线柱与该铆接套之间，该天线柱、该低噪放电路板和该铆接套叠置在一起并通过该固定螺钉固定在一起，该防转钉与该天线柱配合，用于防止该天线柱转动。
2.根据权利要求1所述的小型化抗高过载线极化单螺旋天线，其特征在于：该低噪放电路板的正面为元器件面，该低噪放电路板的正面与该天线柱的底端面贴合，该低噪放电路板的背面与该铆接套的正面贴合。
3.根据权利要求1所述的小型化抗高过载线极化单螺旋天线，其特征在于：该天线柱为具有中心通孔的圆柱轮廓，该低噪放电路板为具有中心孔的圆形轮廓，该铆接套为具有中心孔的圆形轮廓，该固定螺钉与该天线柱、该低噪放电路板及该铆接套的几何中心在同一中心线上。
4.根据权利要求3所述的小型化抗高过载线极化单螺旋天线，其特征在于：该固定螺钉为自攻螺钉，其从该铆接套的背面穿越该铆接套的中心孔和该低噪放电路板的中心孔，自攻入该天线柱的中心通孔。
5.根据权利要求1所述的小型化抗高过载线极化单螺旋天线，其特征在于：该天线柱的底部设有固定孔，该低噪放电路板上设有与该固定孔相对应的过孔，该防转钉从该低噪放电路板的背面穿越该低噪放电路板的过孔并插置在该固定孔中，该防转钉与该低噪放电路板焊接。
6.根据权利要求5所述的小型化抗高过载线极化单螺旋天线，其特征在于：该铆接套上设有收容孔，用于对应收容该防转钉外露于该低噪放电路板的背面的部分。
7.根据权利要求1所述的小型化抗高过载线极化单螺旋天线，其特征在于：该低噪放电路板的边缘上设有缺口，该铆接套上向上突伸地设有对应于该缺口的卡扣。
8.根据权利要求7所述的小型化抗高过载线极化单螺旋天线，其特征在于：该卡扣铆压在该低噪放电路板的正面。
9.根据权利要求1至8任一项所述的小型化抗高过载线极化单螺旋天线，其特征在于：该天线柱的外表面采用激光直接成型工艺成型有单螺旋臂。
10.根据权利要求9所述的小型化抗高过载线极化单螺旋天线，其特征在于：该单螺旋臂底部的馈电点处设置有短路枝节。
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