CN208923344U - 一种超宽带机载天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种超宽带机载天线，包括天线外罩、辐射片、PCB电路板、底座以及射频连接器，所述辐射片为全金属、端部有切角的平面单极子天线，并通过下端的支撑件固定安装在底座上，辐射片通过一馈针与PCB电路板连接，所述PCB电路板上设有渐变的馈线结构。本实用新型通过改善辐射片与射频连接器之间的阻抗匹配，有效展宽天线带宽，减小天线尺寸；扁平结构的玻璃钢外罩可有效降低风阻，结构强度好，采用通用型TNC接口，便于各种机型公用。

Description

一种超宽带机载天线

技术领域

本实用新型涉及机场无线通讯领域，特别涉及一种超宽带机载天线。

背景技术

随着通讯技术的发展，飞机在飞行过程中需要与周围其它飞机或地面控制中心进行高质量的通信，如传输语言、文字、图像、数据等信息，传统的机载通信天线采用短波天线或钢索天线。随着通信信息量的逐步增大，现代无线通信系统要求更高的数据传输速率、更大的信道容量和更宽的通信频带，尤其是在军事领域，战场环境复杂多变，飞机通常是以编队的形式飞行，编队内各机之间以及与地面控制中心之间需进行大量的信息交互。现有的机载天线，带宽相对较窄，无法满足当前大数据量通信；而且天线尺寸大不利于机体的安装，无法与机体共形，风阻大，不利于飞机的稳定飞行。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种超宽带机载天线，旨在改善目前机载天线带宽相对较窄、机体大的不足，以实现机载天线的高质量信息传输。

为实现上述目的，本实用新型提出的超宽带机载天线，包括天线外罩、辐射片、PCB电路板、底座以及射频连接器，所述辐射片设置为全金属平面单极子天线，所述底座上对称设置有两非金属支撑件，所述辐射片底端架设在两所述支撑件上，两所述支撑件分别开设一安装凹槽，所述辐射片底端两侧对称开设两切角，两所述切角分别与所述安装凹槽卡接，所述辐射片的顶端两侧对称开设两倒角；所述PCB电路板设于所述辐射片下方，所述PCB电路板上表面设有宽度渐变的馈线结构，所述辐射片底端中部设有一与所述馈线结构抵接的馈针；所述底座设有一安装过孔，所述射频连接器端部穿过所述安装过孔与所述PCB电路板连接；所述天线外罩罩设于所述辐射片，且所述天线外罩呈扁平状设置。

优选地，所述馈线结构包括沿所述PCB电路板长度方向依次连接的第一馈线段和第二馈线段，所述第一馈线段的宽度小于所述第二馈线段的宽度，所述馈针与所述第一馈线段抵接。

优选地，所述射频连接器的接口设置为通用型TNC接口。

优选地，所述天线外罩设置为玻璃钢材质的外罩结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：辐射片采用全金属的平面单极子天线，可实现全向辐射，有效保障通信的连续性；同时辐射片端部的切角设计以及PCB电路板上渐变的馈线设计，可改善辐射片与射频连接器之间的阻抗匹配，有效展宽天线带宽，减小天线尺寸；扁平结构的玻璃钢外罩可有效降低风阻，结构强度好；采用通用型TNC接口，便于各种机型公用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型超宽带机载天线剖面结构示意图；

图2为本实用新型超宽带机载天线爆炸结构示意图；

图3为本实用新型PCB电路板立体结构示意图；

图4为本实用新型全频段驻波比仿真图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本实用新型提出的超宽带机载天线，包括天线外罩1、辐射片2、PCB电路板3、底座4以及射频连接器5，所述辐射片2设置为全金属平面单极子天线，所述底座4上对称设置有两非金属支撑件6，所述辐射片2底端架设在两所述支撑件6上，两所述支撑件6分别开设一安装凹槽61，所述辐射片2底端两侧对称开设两切角21，两所述切角21分别与所述安装凹槽61卡接，所述辐射片2的顶端两侧对称开设两倒角22；所述PCB电路板3设于所述辐射片2下方，所述PCB电路板3上表面设有宽度渐变的馈线结构，所述辐射片2底端中部设有一与所述馈线结构抵接的馈针7；所述底座4设有一安装过孔8，所述射频连接器5端部穿过所述安装过孔8与所述PCB电路板3连接；所述天线外罩1罩设于所述辐射片2，且所述天线外罩1呈扁平状设置。

如图2所示，所述辐射片2底端两侧对称开设两切角21，两所述切角21分别与所述安装凹槽61卡接，所述辐射片2的顶端两侧对称开设两倒角22。所述辐射片2为全金属的平面单极子天线，其上端倒角22与下端的切角21设计，可增大辐射片2电流路径，有效拓宽天线工作频带，保障通讯的连续性。

如图3所示，所述馈线结构包括沿所述PCB电路板3长度方向依次连接的第一馈线段9和第二馈线段10，所述第一馈线段9的宽度小于所述第二馈线段10的宽度，所述馈针7与所述第一馈线段9抵接。一般地，辐射片2最终输出到射频连接器5的输出阻抗为50Ω，但现有设计中辐射片2往往难以达到这一要求，因此在PCB电路板3上设置渐变的馈线结构，改善辐射片2与射频连接器5之间的阻抗匹配，可以有效展宽天线带宽，其中，渐变段数越多，就可以在越多的频率点上实现阻抗匹配，从而拓展天线频段范围，但过多的渐变段数会使馈线结构的总长度增加，尺寸会过大，结构设计也更加困难，目前多采用的是一个或两个渐变段结构。如图4所示，本实施例中，天线工作频率在1.3500GHz、1.5640GHz和1.9200GHz所对应的VSWR(全频段驻波比)值分别为1.0738、1.2980和1.2472。驻波比为1时，表示馈线和天线的阻抗完全匹配，此时高频能量全部被天线辐射出去，没有能量的反射损耗。按照上述设计的辐射片2和馈线结构，辐射片2覆盖工作频带为1GHz-2.2GHz，VSWR值都低于2，意味着较少的能量被反射出去，可提高机场无线通信单元传输功率的利用效率。并且，超宽带天线设计还可减少系统中天线数目，简化天线结构，在保持优良的超宽带特性同时有效减小天线尺寸，按照上述方法设计的天线高度约为70mm，甚至可以更小。

所述辐射片2下端两侧插接于两所述支撑件6的凹槽中，所述辐射片2下端的中部还设有一馈针7，所述馈针7与馈线结构抵接。一般地，随着馈线结构宽度增大其阻抗逐渐减小，因此所述辐射片2通过所述馈针7与所述PCB电路板3上第一馈线段9的窄端连接，以满足调节辐射片2与射频连接器5之间阻抗匹配的要求。在所述第一馈线段9的窄端还可设置一金属化沉孔11，便于所述馈针7的焊接。

进一步地，所述射频连接器5采用通用型TNC连接器，便于各机型共用。

一般地，机场无线通讯天线安装在机腹外表面，天线外罩1设为玻璃钢材质的扁平结构，有效降低飞机飞行过程中的风阻，保护天线内部结构。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种超宽带机载天线，包括天线外罩、辐射片、PCB电路板、底座以及射频连接器，其特征在于，所述辐射片设置为全金属平面单极子天线，所述底座上对称设置有两非金属支撑件，所述辐射片底端架设在两所述支撑件上，两所述支撑件分别开设一安装凹槽，所述辐射片底端两侧对称开设两切角，两所述切角分别与所述安装凹槽卡接，所述辐射片的顶端两侧对称开设两倒角；所述PCB电路板设于所述辐射片下方，所述PCB电路板上表面设有宽度渐变的馈线结构，所述辐射片底端中部设有一与所述馈线结构抵接的馈针；所述底座设有一安装过孔，所述射频连接器端部穿过所述安装过孔与所述PCB电路板连接；所述天线外罩罩设于所述辐射片，且所述天线外罩呈扁平状设置。

2.如权利要求1所述的超宽带机载天线，其特征在于，所述馈线结构包括沿所述PCB电路板长度方向依次连接的第一馈线段和第二馈线段，所述第一馈线段的宽度小于所述第二馈线段的宽度，所述馈针与所述第一馈线段抵接。

3.如权利要求1所述的超宽带机载天线，其特征在于，所述射频连接器的接口设置为通用型TNC接口。

4.如权利要求1所述的超宽带机载天线，其特征在于，所述天线外罩设置为玻璃钢材质的外罩结构。