CN113471695B - 用于机载高频天线的馈线及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于机载高频天线的馈线，该馈线可以包括：第一端口，该第一端口具有用于与高频天线的天线本体上的第一馈电点相连接的第一金属端子；第二端口，该第二端口具有用于与该天线本体上的第二馈电点相连接的第二金属端子；第三端口，该第三端口与用于连接天线耦合器的电缆连接器相连接；以及三端口连接器件，该三端口连接器件通过第一金属线来与第一端口相连接，通过第二金属线来与第二端口相连接，并且通过第三金属线来与第三端口相连接。此外，本发明还提供了一种制造用于机载高频天线的馈线的方法。本发明的馈线与天线本体通过两个金属端子相接，与辐射体接触面积更大，接触电阻更小，损耗更低，效率更高，可以显著提高天线通信性能。

Description

用于机载高频天线的馈线及其制造方法

技术领域

本发明涉及机载高频天线，更具体地，涉及用于机载高频天线的馈线及其制造方法。

背景技术

天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中，天线是用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。

高频天线用于飞机之间和飞机与地面基站之间的远距通信，工作频率为2～30MHz。高频通信系统主要包括高频收发机、高频天线耦合器和天线本体。高频收发机主要实现数据和音频信号的处理和传输功能，高频天线耦合器主要实现收发机与天线不同频率之间匹配阻抗的调节，高频天线主要实现高频通信信号的接收和发射功能。

目前，现有机载隐蔽式高频短波天线主要有缺口天线、回线天线、裂缝天线、套筒天线等。裂缝天线是通过垂尾前缘的L型缝隙对外辐射能量，当飞机垂尾蒙皮为金属材料时，一般用介质材料填充缝隙。馈线跨接在裂缝长边上，高频电流沿两个长边构成了回路，从而实现电磁能量辐射。

馈线是连接天线耦合器和天线之间的电缆。接收时通过它将天线接收的信号传输至天线耦合器，再由天线耦合器传输至收发机。发射时通过它将收发机发射至天线耦合器的电信号传输至天线，由天线本体向外辐射，发出电磁波。馈线的主要任务是有效的传输能量信号，将收发机发出的信号功率以最小的损耗传送到天线本体，或者将天线接收到的信号以最小损耗传输到接收机输入端，同时本身不产生杂散干扰信号。

图1示出了根据现有技术的常见机载高频裂缝天线馈线示意图100。如图1所示，高频裂缝天线140安装在飞机垂直尾翼110的前缘。由高频收发机120发出的信号被传送至高频天线耦合器130。高频天线耦合器130通过馈线150将该信号传送至高频裂缝天线140，以供天线本体向外辐射，发出电磁波。另一方面，由高频裂缝天线140接收到的信号通过馈线150传送至高频天线耦合器130，然后再由高频天线耦合器130传送至高频收发机120以供进一步处理。

图2示出了根据现有技术的另一机载高频天线馈线示意图200。如图2所示，单条馈线210连接至高频天线上的单个馈电点220。

图3示出了根据现有技术的常见飞机机载高频回线天线馈线连接示意图300。如图3所示，使用螺钉310来将馈线与天线本体单点相连。

如以上图1至图3中所示出的，目前，通常将单点馈电线与天线本体单点相连，与天线本体接触面较小，传输的电流集中在连接点处，可靠性较差。因此，本领域中存在对高频天线原有馈线进行改进的需要。

发明内容

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步的描述一些概念。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

本发明的目的在于，改进机载高频天线原有的馈线设计，以提高可靠性和天线通信性能。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于机载高频天线的馈线，该馈线可以包括：第一端口，该第一端口具有用于与高频天线的天线本体上的第一馈电点相连接的第一金属端子；第二端口，该第二端口具有用于与天线本体上的第二馈电点相连接的第二金属端子；第三端口，该第三端口与用于连接天线耦合器的电缆连接器相连接；以及三端口连接器件，该三端口连接器件通过第一金属线来与第一端口相连接，通过第二金属线来与第二端口相连接，并且通过第三金属线来与第三端口相连接。

根据本发明的一个实施例，第一金属线、第二金属线和第三金属线均是金属软线并且由良导体制成。由于馈线采用金属软线，因而可以避免飞机飞行中的振动而导致的对馈线的损坏。

根据本发明的第一方面的一个实施例，第一金属线和第二金属线的长度可以小于0.3米。

根据本发明的第一方面的一个实施例，第三金属线的长度可以小于1米。

根据本发明的第一方面的一个实施例，电缆连接器的接口类型可以根据天线耦合器接口来设计。

根据本发明的第一方面的一个实施例，该馈线可以呈Y型对称结构。

根据本发明的第一方面的一个实施例，第一金属端子和第二金属端子可以是具有通孔的圆形端子，并且能够使用紧固件(例如，螺钉)来分别将第一金属端子和第二金属端子与天线本体上的第一馈电点和第二馈电点固定。

根据本发明的第一方面的一个实施例，第一金属端子和第二金属端子可以分别与天线本体上的第一馈电点和第二馈电点上的金属镶嵌件相连接。

根据本发明的第二方面，提供了一种制造用于机载高频天线的馈线的方法，该方法可以包括：提供该馈线的第一端口，该第一端口具有用于与高频天线的天线本体上的第一馈电点相连接的第一金属端子；提供该馈线的第二端口，该第二端口具有用于与天线本体上的第二馈电点相连接的第二金属端子；提供该馈线的第三端口，该第三端口与用于连接天线耦合器的电缆连接器相连接；以及提供该馈线的三端口连接器件，该三端口连接器件通过第一金属线来与第一端口相连接，通过第二金属线来与第二端口相连接，并且通过第三金属线来与第三端口相连接。

根据本发明的第二方面的一个实施例，第一端口与第二端口在安装中可以互换。

根据本发明的第二方面的一个实施例，第一金属线、第二金属线和第三金属线可以均是金属软线并且由良导体制成。由于馈线采用金属软线，因而可以避免飞机飞行中的振动而导致的对馈线的损坏。

根据本发明的第二方面的一个实施例，第一金属线和第二金属线的长度可以小于0.3米。

根据本发明的第二方面的一个实施例，第三金属线的长度可以小于1米。

根据本发明的第二方面的一个实施例，该馈线可以呈Y型对称结构。

根据本发明的第二方面的一个实施例，电缆连接器的接口类型可以根据天线耦合器接口来设计。

根据本发明的第二方面的一个实施例，第一金属端子和第二金属端子可以是具有通孔的圆形端子，并且能够使用紧固件(例如，螺钉)来分别将第一金属端子和第二金属端子与天线本体上的第一馈电点和第二馈电点固定。

根据本发明的第二方面的一个实施例，第一金属端子和第二金属端子可以分别与天线本体上的第一馈电点和第二馈电点上的金属镶嵌件相连接。

本发明的“Y型”馈线属于多点式馈电，相比已有的民航飞机高频天线单点式馈电可靠性更高。“Y型”多点式馈电端口与天线本体通过两块金属端子相接，与辐射体接触面积更大，接触电阻更小，损耗更低，效率更高，可以提高天线通信性能。双端馈电的馈电结构呈对称结构，天线辐射体裂隙边缘电流更加均匀，天线辐射的全向性更好。此外，由于提供了多点式馈电，因而即使在安装中出现任何一个馈电点松动等情况下，也可以保证高频通信系统性能不降低，增加了系统的可靠性。

本公开的这些和其他方面将在阅览以下详细描述后得到更全面的理解。在结合附图研读了下文对本公开的具体实现的描述之后，本公开的其他方面、特征和实现对于本领域普通技术人员将是明显的。尽管本公开的特征在以下可能是针对某些实现和附图来讨论的，但本公开的所有实现可包括本文所讨论的有利特征中的一个或多个。换言之，尽管可能讨论了一个或多个实现具有某些有利特征，但也可以根据本文讨论的本公开的各种实现使用此类特征中的一个或多个特征。以类似方式，尽管一些实现在下文可能是作为设备、系统或方法实现进行讨论的，但是应该理解，此类实现可以在各种设备、系统、和方法中实现。

附图说明

为了能详细地理解本发明的上述特征所用的方式，可以参照各实施例来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中示出。然而应该注意，附图仅示出了本发明的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为该描述可以允许有其它等同有效的方面。

图1示出了根据现有技术的常见机载高频裂缝天线馈线示意图。

图2示出了根据现有技术的另一机载高频天线馈线示意图。

图3示出了根据现有技术的常见飞机机载高频回线天线馈线连接示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的用于机载高频天线的馈线的示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的用于制造用于机载高频天线的馈线的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文所描述的概念的仅有配置。本详细描述包括具体细节以提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。此外，可以设计出替代配置而不会脱离本公开的范围。另外，众所周知的要素将不被详细描述或将被省去以免混淆本公开的相关细节。

本发明提供了一种“Y型”馈线结构，其属于多点式馈电，与天线辐射体双端连接，接触面积更大，接触电阻更小，损耗更低，效率更高，可以提高高频天线通信性能。软线构型能够将飞机振动对馈线的影响降到极低。双端馈电的馈电结构呈对称结构，天线辐射体裂隙边缘电流更加均匀，天线辐射的全向性更好。此外，由于提供了多点式馈电，因而即使在安装中出现任何一个馈电点松动等情况下，也可以保证高频通信系统性能不降低，增加了系统的可靠性。

图4示出了根据本发明的一个实施例的用于机载高频天线的馈线400的示意图。馈线400可以具有3个端口，即：第一端口410、第二端口420和第三端口430。这三个端口可以使用导电性能良好的金属(例如，铜)来制造。第一端口410可以具有用于与高频天线的天线本体上的第一馈电点相连接的第一金属端子。第一金属端子可以是设计有通孔的圆形或其他形状的端子，并且能够使用紧固件(例如，螺钉、螺栓等)来将第一金属端子与天线本体上的第一馈电点固定(例如，与天线本体上的第一馈电点处的金属镶嵌件连接固定)，从而实现第一金属端子与天线本体的可靠电气连接。第二端口420可以具有用于与高频天线的天线本体上的第二馈电点相连接的第二金属端子。第二金属端子可以是设计有通孔的圆形或其他形状的端子，并且能够使用紧固件(例如，螺钉、螺栓等)来将第二金属端子与天线本体上的第二馈电点固定(例如，与天线本体上的第二馈电点处的金属镶嵌件连接固定)，从而实现第二金属端子与天线本体的可靠电气连接。第三端口430可以与用于连接天线耦合器的电缆连接器相连接。该电缆连接器的接口类型可以根据天线耦合器接口来适应性设计，从而实现馈线400与高频天线耦合器的电气连接。

此外，馈线400可以进一步包括三端口连接器件440。三端口连接器件440可以由金属制成。三端口连接器件440可以通过第一金属线450来与第一端口410相连接，通过第二金属线460来与第二端口420相连接，并且通过第三金属线470来与第三端口430相连接。在一个实施例中，第一金属线450、第二金属线460和第三金属线470可以均是由良导体(例如，铜、银、铝等)制成的金属软线，从而能够将飞机飞行中的振动对馈线的影响降到极低，并且由此能够避免由于飞机飞行中的振动而导致的对馈线的损坏。在一个实施例中，第一金属线450和第二金属线460的长度可以小于0.3米。在一个实施例中，第三金属线460的长度可以小于1米。

从图4可见，馈线400可以呈现“Y”型对称结构。“Y”型开口线长以机载天线本体尺寸为准。与已有的飞机高频天线单点式馈电结构相比，该“Y”型馈线结构与天线辐射体双端连接，接触面积更大，接触电阻更小，损耗更低，效率更高，可以显著提高高频天线的通信性能。此外，该双端馈电的馈电结构呈对称结构，天线辐射体裂缝边缘电流更加均匀，天线辐射的全向性更好。此外，由于提供了多点式馈电，因而即使在安装中出现任何一个馈电点松动等情况下，也可以保证高频通信系统性能不降低，增加了系统的可靠性。

本发明还提供了一种制造用于机载高频天线的馈线的方法。图5示出了根据本发明的一个实施例的用于制造用于机载高频天线的馈线的方法500的流程图。

在框510，方法500可以包括提供馈线的第一端口，该第一端口具有用于与高频天线的天线本体上的第一馈电点相连接的第一金属端子。第一端口可以由金属(例如，铜)制成。第一金属端子可以是设计有通孔的圆形或其他形状的端子，并且能够使用紧固件(例如，螺钉、螺栓等)来将第一金属端子与天线本体上的第一馈电点固定(例如，与天线本体上的第一馈电点处的金属镶嵌件连接固定)，从而实现第一金属端子与天线本体的可靠电气连接。

在框520，方法500可以包括提供馈线的第二端口，该第二端口具有用于与高频天线的天线本体上的第二馈电点相连接的第二金属端子。第二端口可以由金属(例如，铜)制成。第二金属端子可以是设计有通孔的圆形或其他形状的端子，并且能够使用紧固件(例如，螺钉、螺栓等)来将第二金属端子与天线本体上的第二馈电点固定(例如，与天线本体上的第二馈电点处的金属镶嵌件连接固定)，从而实现第二金属端子与天线本体的可靠电气连接。

在框530，方法500可以包括提供该馈线的第三端口，该第三端口与用于连接天线耦合器的电缆连接器相连接。第三端口可以由金属(例如，铜)制成。电缆连接器的接口类型可以根据天线耦合器接口来适应性设计。

在框540，方法500可以包括提供该馈线的三端口连接器件，该三端口连接器件通过第一金属线来与第一端口相连接，通过第二金属线来与第二端口相连接，并且通过第三金属线来与第三端口相连接。该三端口连接器件可以由金属(例如，铜)制成。

在一个实施例中，第一端口与第二端口在安装中可以互换。在一个实施例中，第一金属线、第二金属线和第三金属线可以均是由良导体(例如，铜、银、铝等)制成的金属软线，从而能够将飞机飞行中的振动对馈线的影响降到极低，并且由此能够避免由于飞机飞行中的振动而导致的对馈线的损坏。第一金属线和第二金属线的长度可以小于0.3米，并且第三金属线的长度可以小于1米。

通过方法500提供了一种呈“Y”型对称结构的馈线。该“Y”型馈线结构与天线辐射体双端连接，接触面积更大，接触电阻更小，损耗更低，效率更高，可以显著提高机载高频天线的通信性能。此外，该双端馈电的馈电结构呈对称结构，天线辐射体裂缝边缘电流更加均匀，天线辐射的全向性更好。

其他方面

提供本文中阐述的示例是用于解说本公开的某些概念。本领域普通技术人员将理解，这些示例在本质上仅仅是说明性的，且其他示例可落在本公开和所附权利要求的范围内。基于本文的教导，本领域技术人员应领会本文所公开的方面可独立于任何其它方面来实现并且这些方面中的两个或更多个方面可以按各种方式加以组合。例如，可使用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，可使用作为本文所阐述的一个或多个方面的补充或与之不同的其他结构、功能、或者结构和功能来实现此种装置或实践此种方法。

在本文的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本领域技术人员将领会，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

此外，本领域技术人员将领会，结合本文中所公开的方面描述的各种解说性逻辑块、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为了清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、块、模块、电路、以及步骤已经在上文以其功能性的形式作了一般化描述。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和加诸于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。

以上解说的组件、步骤、特征和/或功能中的一者或更多者可以被重新安排和/或组合成单个组件、步骤、特征或功能，或者可以实施在若干组件、步骤、或功能中。也可添加附加的元件、组件、步骤、和/或功能而不会脱离本文中所公开的新颖性特征。以上解说的装置、设备和/或组件可以被配置成执行本文所描述的一个或多个方法、特征、或步骤。本文中描述的新颖算法还可以高效地实现在软件中和/或嵌入到硬件中。

应该理解，所公开的方法中各步骤的具体次序或阶层是示例过程的解说。基于设计偏好，应该理解，可以重新编排这些方法中各步骤的具体次序或阶层。所附方法权利要求以样本次序呈现各种步骤的要素，且并不意味着被限定于所呈现的具体次序或阶层，除非在本文中有特别叙述。

尽管目前为止已经参考附图描述了本发明的各方面，但是上述方法、系统和设备仅是示例，并且本发明的范围不限于这些方面，而是仅由所附权利要求及其等同物来限定。各种组件可被省略或者也可被等同组件替代。另外，也可以在与本发明中描述的顺序不同的顺序实现所述步骤。此外，可以按各种方式组合各种组件。也重要的是，随着技术的发展，所描述的组件中的许多组件可被之后出现的等同组件所替代。对本公开的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中所定义的普适原理可被应用于其他变形而不会脱离本公开的范围。由此，本公开并非被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最广范围。

Claims (9)

1.一种用于机载高频天线的馈线，所述机载高频天线用于飞机之间和飞机与地面基站之间的远距通信，所述馈线用于连接所述机载高频天线和天线耦合器，所述馈线包括：

第一端口，所述第一端口具有用于与所述机载高频天线的天线本体上的第一馈电点相连接的第一金属端子；

第二端口，所述第二端口具有用于与所述天线本体上的第二馈电点相连接的第二金属端子；

第三端口，所述第三端口与用于连接所述天线耦合器的电缆连接器相连接；以及

三端口连接器件，所述三端口连接器件通过第一金属线来与所述第一端口相连接，通过第二金属线来与所述第二端口相连接，并且通过第三金属线来与所述第三端口相连接，

其中所述馈线呈Y型对称结构。

2.如权利要求1所述的馈线，其特征在于，所述第一金属线、所述第二金属线和所述第三金属线均是金属软线并且由良导体制成。

3.如权利要求1所述的馈线，其特征在于，所述第一金属线和所述第二金属线的长度小于0.3米。

4.如权利要求1所述的馈线，其特征在于，所述第三金属线的长度小于1米。

5.如权利要求1所述的馈线，其特征在于，所述电缆连接器的接口类型根据天线耦合器接口来设计。

6.如权利要求1所述的馈线，其特征在于，所述第一金属端子和所述第二金属端子是具有通孔的圆形端子，并且能够使用紧固件来分别将所述第一金属端子和所述第二金属端子与所述天线本体上的所述第一馈电点和所述第二馈电点固定。

7.如权利要求1所述的馈线，其特征在于，所述第一金属端子和所述第二金属端子分别与所述天线本体上的所述第一馈电点和所述第二馈电点上的金属镶嵌件相连接。

8.一种制造用于机载高频天线的馈线的方法，所述机载高频天线用于飞机之间和飞机与地面基站之间的远距通信，所述馈线用于连接所述机载高频天线和天线耦合器，所述方法包括：

提供所述馈线的第一端口，所述第一端口具有用于与所述机载高频天线的天线本体上的第一馈电点相连接的第一金属端子；

提供所述馈线的第二端口，所述第二端口具有用于与所述天线本体上的第二馈电点相连接的第二金属端子；

提供所述馈线的第三端口，所述第三端口与用于连接所述天线耦合器的电缆连接器相连接；以及

提供所述馈线的三端口连接器件，所述三端口连接器件通过第一金属线来与所述第一端口相连接，通过第二金属线来与所述第二端口相连接，并且通过第三金属线来与所述第三端口相连接，

其中所述馈线呈Y型对称结构。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一端口与所述第二端口在安装中能够互换，所述第一金属线、所述第二金属线和所述第三金属线均是金属软线并且由良导体制成，所述第一金属线和所述第二金属线的长度小于0.3米，所述第三金属线的长度小于1米。

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