RU180876U1 - Печатная антенна с интегрированным радиопрозрачным укрытием - Google Patents
Печатная антенна с интегрированным радиопрозрачным укрытием Download PDFInfo
- Publication number
- RU180876U1 RU180876U1 RU2018114128U RU2018114128U RU180876U1 RU 180876 U1 RU180876 U1 RU 180876U1 RU 2018114128 U RU2018114128 U RU 2018114128U RU 2018114128 U RU2018114128 U RU 2018114128U RU 180876 U1 RU180876 U1 RU 180876U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circuit board
- printed circuit
- multilayer printed
- mounting flange
- antenna
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к печатным антеннам, применяющимся в реализации беспроводных каналов связи на небольших расстояниях, устанавливаемых преимущественно на летательных аппаратах (ЛА). Задачей, решаемой полезной моделью, является разработка печатной антенны с интегрированным РПУ с уменьшенной ветровой нагрузкой при обтекании потоком воздуха, с возможностью установки антенны непосредственно в обшивке планера ЛА наряду с упрощением процесса разработки, конструкции антенны и технологии ее изготовления. Указанный технический результат достигается тем, что печатная антенна, содержащая многослойную печатную плату, дополнительно содержит крепежный фланец, выполненный из металлического материала, крепежный фланец прикреплен к многослойной печатной плате, на поверхности крепежного фланца, обращенной к многослойной печатной плате, выполнен паз, который частично перекрыт многослойной печатной платой с образованием полости между многослойной печатной платой и крепежным фланцем, во фланце выполнены отверстие для СВЧ-разъема, установленного на многослойной печатной плате, и резьбовые отверстия для установки винтов, предназначенных для крепления печатной антенны к обшивке планера ЛА, в которой выполнено отверстие для размещения печатной антенны с возможностью образования полости между обшивкой планера ЛА и многослойной печатной платой и частичного перекрытия паза, выполненного в крепежном фланце, при этом внешняя сторона многослойной печатной платы покрыта слоем диэлектрика, образующего радиопрозрачное укрытие. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Полезная модель относится к печатным антеннам, применяющимся в реализации беспроводных каналов связи, устанавливаемых преимущественно на летательных аппаратах (ЛА).
Известны конструкции многослойных печатных антенн, используемые при конструировании различных радиоэлектронных устройств (патенты на изобретения: RU №2295809, H01Q 13/10, H01Q 21/24, опубликован 20.03.2007; RU №2400877, H01Q 9/00, опубликован 27.09.2010; RU №2484559, H01Q 1/38, Н05К 1/03, опубликован 08.06.2010; RU №2295809, H01Q 13/10, H01Q 21/24, опубликован 20.03.2007; патент RU №2172081, Н05К 1/00, Н05К 1/11, Н05К 1/14, Н05К 3/46, опубликован 10.08. 2001, свидетельство на полезную модель RU №6471, H01Q 21/00, опубликовано 30.04.2002).
Такие антенны содержат несколько диэлектрических и металлических слоев, на которых помещены плоские проводящие излучающие элементы. К числу их достоинств относятся малые габаритные размеры и масса, высокая надежность, простота и низкая стоимость изготовления.
Для создания радиопрозрачных укрытий (РПУ) антенн используют многослойные оболочки различных конструкций, защищающие антенну от внешних воздействий (патенты на изобретения RU №2149927, H01Q 1/42, опубликован 27.05.2011; RU 2644621, H04Q 1/42, опубликован 13.02.2018; патент на полезную модель RU №164302, H01Q 1/00, опубликован 27.08.2016).
Создание специального корпуса для печатной антенны значительно увеличивает стоимость проектирования и изготовления. Материал, из которого выполняется радиопрозрачный корпус, может ограничивать условия применимости антенны, связанные с механической хрупкостью корпуса, а также зависимости характеристик материала корпуса от климатических факторов.
Использование радиопрозрачного корпуса различных конструкций для антенны на малых ЛА зачастую оказывает влияние на аэродинамику ЛА, подвергающегося повышенной ветровой нагрузке. В связи с этим возникает актуальная, современная задача по разработке малогабаритных, невыступающих, надежных, простых и высокотехнологичных бортовых антенн ЛА.
Известны конструкции печатных антенн, у которых РПУ реализовано в виде корпуса, в который они устанавливаются (см., например, свидетельство на полезную модель RU №2055, H01Q 1/38, опубликовано 16.04.1996).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, раскрытое в описании полезной модели по патенту на полезную модель RU №124517, H01Q 23/00, опубликовано 07.08.2012 и выбранное в качестве прототипа.
Устройство-прототип содержит герметичный корпус, внутри которого размещена многослойная печатная плата. На многослойной печатной плате размещены антенные элементы. Герметичный корпус состоит из металлического основания и радиопрозрачной крышки, выполняющей роль радиопрозрачного укрытия (РПУ). Крышка корпуса выполнена в форме усеченной пирамиды с уплощенными ребрами и гранями, имеющими арочную конфигурацию, а основание выполнено с торцами в виде радиаторов.
Недостатками такой антенны с РПУ при установке на планере ЛА является увеличение ветровой нагрузки из-за выступающего корпуса. Кроме этого, корпус имеет сложную конструкцию, что приводит к необходимости выполнения трудоемких конструкторских и технологических работ и большой трудоемкости при изготовлении антенны и ее сборке.
Задачей, решаемой полезной моделью, является разработка печатной антенны с интегрированным РПУ с уменьшенной ветровой нагрузкой при обтекании потоком воздуха, с возможностью установки антенны непосредственно в обшивке планера ЛА наряду с упрощением процесса разработки, конструкции антенны и технологии ее изготовления.
Указанный технический результат достигается тем, что печатная антенна с интегрированным радиопрозрачным укрытием, содержащая многослойную печатную плату, дополнительно содержит крепежный фланец, выполненный из металлического материала, крепежный фланец прикреплен к многослойной печатной плате, на поверхности крепежного фланца, обращенной к многослойной печатной плате, выполнен паз, который частично перекрыт многослойной печатной платой с образованием полости между многослойной печатной платой и крепежным фланцем, во фланце выполнены отверстие для СВЧ-разъема, установленного на многослойной печатной плате, и резьбовые отверстия для установки винтов, предназначенных для крепления печатной антенны к обшивке планера ЛА, в которой выполнено отверстие для размещения печатной антенны с возможностью образования полости между обшивкой планера ЛА и многослойной печатной платой и частичного перекрытия паза, выполненного в крепежном фланце, при этом внешняя сторона многослойной печатной платы содержит слой диэлектрика, образующего радиопрозрачное укрытие.
В предлагаемой печатной антенне крепежный фланец может быть выполнен из стали и прикреплен к многослойной печатной плате с помощью винтов или с помощью заклепок.
В предлагаемой печатной антенне в качестве СВЧ-разъема применен СВЧ-разъем поверхностного монтажа, а полость между поверхностью отверстия для СВЧ-разъема и СВЧ-разъемом залита по его периметру компаундом.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены:
на фиг. 1 - общий вид печатной антенны;
на фиг. 2 - печатная антенна, вид в поперечном сечении;
на фиг. 3 - печатная антенна, вид снизу;
на фиг. 4 - общий вид крепежного фланца;
на фиг. 5 - крепежный фланец, вид сверху;
на фиг. 6 - многослойная печатная плата, общий вид;
на фиг. 7 - многослойная печатная плата, вид в поперечном сечении;
на фиг. 8 - многослойная печатная плата с установленным СВЧ-разъемом;
на фиг. 9 - пример крепления печатной антенны к планеру ЛА.
На фиг. 1-9 обозначены:
1 - многослойная печатная плата;
2 - крепежный фланец;
3 - винты крепления крепежного фланца 2 к многослойной печатной плате 1;
4 - паз на поверхности крепежного фланца 2;
5 - резьбовые отверстия в крепежном фланце 2 для винтов крепления к планеру ЛА;
6 - СВЧ-разъем (сверхвысокочастотный разъем) поверхностного монтажа;
7 - отверстие в крепежном фланце 2 для СВЧ-разъема 6;
8 - компаунд;
9 - резьбовые отверстия в крепежном фланце 2 для винтов 3 крепления фланца 2 к многослойной печатной плате 1;
10 - отверстия в многослойной печатной плате 1;
11, 12 - слои диэлектрика;
13 - слой топологии антенны;
14 - возбуждающая микрополосковая линия;
15 - переходное отверстие;
16 - контактная площадка для пайки центрального контакта СВЧ-разъема 6;
17 - слой сплошной металлизации, выполняющий роль экрана, на котором располагается СВЧ-разъем 6 для поверхностного монтажа;
18, 19 - слои препрега;
20 - слой РПУ;
21 - планер ЛА;
22 - винты крепления крепежного фланца 2 к планеру 21 ЛА;
23 - полость для герметика;
24 - герметик.
Предлагаемая печатная антенна содержит скрепленные между собой многослойную печатную плату 1 и крепежный фланец 2 (фиг. 1, 2). Крепежный фланец 2 выполнен из стали 20 с покрытием Ц9.хр ГОСТ 19903-2015 и прикреплен к многослойной печатной плате 1 с помощью четырех винтов 3, установленных в четыре отверстия 10, выполненные в многослойной печатной плате 1, и в четыре резьбовые отверстия 9, выполненные в крепежном фланце 2 (фиг. 2-6). В общем случае крепежный фланец 2 может быть выполнен из другого металла и скреплен с многослойной печатной платой 1 с помощью иного количества винтов 3 и отверстий 9, 10 и иными способами, например, с помощью заклепок. При этом количество винтов и заклепок, их расположение может отличаться от их количества и расположения, приведенных на чертежах.
На поверхности крепежного фланца 2, обращенной к многослойной печатной плате 1, выполнен паз 4, который частично перекрыт многослойной печатной платой 1 с образованием полости между многослойной печатной платой 1 и крепежным фланцем 2 (фиг. 2). При размере печатной платы 1 60 мм на 56 мм (фиг. 6) размер крепежного фланца 2 (фиг. 5) может составлять 83 мм на 79 мм при толщине 3 мм, а ширина паза составлять 4 мм при глубине 1,5 мм.
Во фланце 2 выполнено отверстие 7 для СВЧ-разъема 6 поверхностного монтажа, установленного на многослойной печатной плате 1 со стороны, обращенной к крепежному фланцу 2 (фиг. 2, 3). Размер этого отверстия составляет 12 мм на 9 мм, но может быть и иным. Для защиты места пайки от влаги и обеспечения дополнительной механической прочности в месте присоединения СВЧ-кабеля к СВЧ-разъему 6 полость, образованная между СВЧ-разъемом 6, поверхностью отверстия 7 и поверхностью печатной платы 1, залита компаундом 8 марки 34-300 по ОСТ 107.460007.007-92 (фиг. 2, 3).
Крепежный фланец 2 имеет также резьбовые отверстия 5 для установки винтов 22, предназначенных для крепления печатной антенны к обшивке планера 21 ЛА (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 9).
Многослойная печатная плата 1 содержит, в частности, два слоя диэлектрика 11 и 12, имеющих форму пластин, выполненных из текстолита Rogers RO4003C, слой 13 топологии антенны, возбуждающую микрополосковую линию 14, соединенную с помощью переходного отверстия 15 с контактной площадкой 16 для пайки центрального контакта СВЧ-разъема 6 (фиг. 7). Нижняя поверхность диэлектрического слоя 12 покрыта слоем сплошной металлизации, выполняющим роль экрана, на котором располагается СВЧ-разъем 6 для поверхностного монтажа (фиг. 8). Над слоем 13 топологии антенны находится слой 20 РПУ, выполненный из стеклотекстолита Rogers RO4003C. Между слоем 20 РПУ и слоем 13 топологии антенны находится слой препрега 18, который покрывает также слой диэлектрика 11. Между слоями диэлектриков 11 и 12 находится слой препрега 19, который покрывает также микрополосковую линию 14. Препреги 18 и 19 - это композиционные материалы, которые получают путем пропитки армирующей волокнистой основы равномерно распределенными полимерными связующими. Препреги 18 и 19 изготовлены из материала Rogers RO4450B. Препреговая технология позволяет получить монолитную печатную плату с РПУ при минимальной инструментальной обработке.
Слой 17 сплошной металлизации покрывает нижнюю часть диэлектрика 12 и выполняет роль экрана, на котором располагается СВЧ-разъем 6 для поверхностного монтажа (фиг. 8).
Печатная плата 1 и фланец 2 (фиг. 5, 6) имеют прямоугольную форму со скругленными углами, но могут иметь и другие формы, например, круглую или и эллиптическую.
Предлагаемая печатная антенна с РПУ крепится винтами 22 к планеру 21 ЛА с образованием полости 23, которая заполняется герметиком 24. Полость 23 имеет Т-образную форму, но в общем случае полость 23 может иметь и другую форму.
Подобная конструкция обеспечивает возможность установки в плоскости обшивки ЛА, таким образом, минимизировав влияние на аэродинамику. Помимо этого, вместе с обшивкой конструкция антенны позволяет реализовать «клетку Фарадея» - минимизировать электромагнитное излучение внутрь ЛА.
Таким образом, технический результат предлагаемой полезной модели заключается в разработке печатной антенны с интегрированным РПУ, которая обеспечивает уменьшение ветровой нагрузки при обтекании антенны потоком воздуха с возможностью установки антенны непосредственно в обшивке планера ЛА с одновременным упрощением процесса разработки, конструкции антенны и технологии ее изготовления.
Упрощение конструкции и технологии изготовления антенны достигается за счет изготовления РПУ и антенны в рамках одного и того же производства. Роль РПУ выполняет слой диэлектрика, нанесенный поверх топологии антенны. Данная технология позволяет использовать все виды преимуществ изготовления печатных плат, обеспечивает высокую повторяемость электродинамических характеристик антенны.
Антенна проста в сборке, поскольку состоит из 3-х соединенных деталей: многослойной печатной платы 1, СВЧ-разъема 6 для поверхностного монтажа и крепежного фланца 2. Сборка антенны не требует высокой квалификации персонала. Проверки требует только качество пайки СВЧ-разъема 6 и контролируется по показанию векторного анализатора цепей.
На предприятии-заявителе были разработаны и изготовлены экспериментальные образцы предлагаемой печатной антенны с интегрированным РПУ. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили достижение заявленного технического результата.
Промышленная применимость полезной модели определяется тем, что предлагаемое устройство может быть изготовлено на основании приведенного описания и чертежей и использовано в беспроводных каналах связи, устанавливаемых преимущественно на летательных аппаратах.
Claims (6)
1. Печатная антенна с интегрированным радиопрозрачным укрытием, содержащая многослойную печатную плату, отличающаяся тем, что внешняя сторона многослойной печатной платы содержит слой диэлектрика, образующего интегрированное радиопрозрачное укрытие, антенна дополнительно содержит крепежный фланец, выполненный из металлического материала, крепежный фланец прикреплен к многослойной печатной плате, на поверхности крепежного фланца, обращенной к многослойной печатной плате, выполнен паз, который частично перекрыт многослойной печатной платой с образованием полости между многослойной печатной платой и крепежным фланцем, во фланце выполнены отверстие для СВЧ-разъема, установленного на многослойной печатной плате, и резьбовые отверстия для установки винтов, предназначенных для крепления печатной антенны к обшивке планера летательного аппарата, в которой выполнено отверстие для размещения печатной антенны с возможностью образования полости между обшивкой планера летательного аппарата и многослойной печатной платой и частичного перекрытия паза, выполненного в крепежном фланце.
2. Печатная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что крепежный фланец выполнен из стали.
3. Печатная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что крепежный фланец прикреплен к многослойной печатной плате с помощью винтов.
4. Печатная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что крепежный фланец прикреплен к многослойной печатной плате с помощью заклепок.
5. Печатная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что полость между поверхностью отверстия для СВЧ-разъема и СВЧ-разъемом залита по его периметру компаундом.
6. Печатная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве СВЧ-разъема применен СВЧ-разъем для поверхностного монтажа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018114128U RU180876U1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Печатная антенна с интегрированным радиопрозрачным укрытием |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018114128U RU180876U1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Печатная антенна с интегрированным радиопрозрачным укрытием |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU180876U1 true RU180876U1 (ru) | 2018-06-28 |
Family
ID=62813534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018114128U RU180876U1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Печатная антенна с интегрированным радиопрозрачным укрытием |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU180876U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716839C1 (ru) * | 2019-04-30 | 2020-03-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Когнитив Роботикс" | Многоканальная антенная решетка |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU348144A1 (ru) * | 1970-11-06 | 1985-03-07 | Bujvol Kot Yu I | Невыступающа антенна |
| US5231413A (en) * | 1989-12-08 | 1993-07-27 | Thomson-Csf | Airborne iff antenna with switchable multiple patterns |
| US7015861B2 (en) * | 2001-10-26 | 2006-03-21 | Unitech, Llc | Coating applied antenna and method of making same |
| RU124517U1 (ru) * | 2012-08-07 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество "ВНИИР-Прогресс" | Малогабаритная адаптивная антенная решетка |
-
2018
- 2018-04-18 RU RU2018114128U patent/RU180876U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU348144A1 (ru) * | 1970-11-06 | 1985-03-07 | Bujvol Kot Yu I | Невыступающа антенна |
| US5231413A (en) * | 1989-12-08 | 1993-07-27 | Thomson-Csf | Airborne iff antenna with switchable multiple patterns |
| US7015861B2 (en) * | 2001-10-26 | 2006-03-21 | Unitech, Llc | Coating applied antenna and method of making same |
| RU124517U1 (ru) * | 2012-08-07 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество "ВНИИР-Прогресс" | Малогабаритная адаптивная антенная решетка |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716839C1 (ru) * | 2019-04-30 | 2020-03-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Когнитив Роботикс" | Многоканальная антенная решетка |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102530828B1 (ko) | 칩 안테나 및 이를 포함하는 칩 안테나 모듈 | |
| US4835598A (en) | Wiring board | |
| US10881037B2 (en) | Metal additive structures on printed circuit boards | |
| US8497812B2 (en) | Composite radome and radiator structure | |
| JP2009065388A (ja) | 無線装置及びアンテナ装置 | |
| KR102470355B1 (ko) | 칩 안테나 모듈 | |
| CN106455462B (zh) | 柔软和/或柔性emi屏蔽件以及相关方法 | |
| JPH01155702A (ja) | アンテナの支持構造物 | |
| JP5586555B2 (ja) | 無線装置 | |
| JP2005260931A (ja) | 航空機窓用のプラグアンテナアセンブリ | |
| RU180876U1 (ru) | Печатная антенна с интегрированным радиопрозрачным укрытием | |
| JP2010245931A (ja) | アンテナ一体型モジュール部品とその製造方法と、これを用いた電子機器 | |
| CN109962334A (zh) | 天线模块及包括该天线模块的电子设备 | |
| CN112652878A (zh) | 片式天线 | |
| CN112771727B (zh) | 天线装置 | |
| EP2389709B1 (en) | Integrated patch antenna | |
| CN212303909U (zh) | 一种全向高功率机载共形天线 | |
| KR102482195B1 (ko) | 칩 안테나 모듈 | |
| KR101141443B1 (ko) | 반도체 패키지의 제조 방법 | |
| KR101288211B1 (ko) | 전자 부품 모듈의 제조 방법 | |
| CN113519127B (zh) | 一种用于电子设备的一体机身 | |
| CN208299003U (zh) | 一种手表天线结构 | |
| CN103117443B (zh) | 一种谐振腔、滤波器件及电磁波设备 | |
| CN207677089U (zh) | 一种超宽频对数周期天线 | |
| CN111641036A (zh) | 一种全向高功率机载共形天线 |