1.本发明属于天线技术领域,具体涉及一种机载小型化高效短波天线。
背景技术:
2.目前,我国机载通信系统中短波(hf)频段使用的天线多为钢索天线,钢索天线尺寸很大,将天线体两端固定安装在飞机垂尾、中机身及前机身上,且距离飞机外表面蒙皮一定的距离。因此,天线布局难度很大,而且辐射仰角较小,具有明显的通信盲区。同时,飞机在高速飞行过程中,天线还会产生抖动噪声,进而影响通信系统的正常工作。此外,由于钢索长期外露于空气中,有可能发生断丝现象、结冰现象,具有一定的安全隐患。
技术实现要素:
3.为解决以上背景技术中存在的问题,本发明提供了一种机载小型化高效的短波天线,其结构设计简单、合理,既保证天线性能满足使用需求,又具有简单布局、高辐射仰角,且不产生抖动噪声、不发生断丝、结冰等现象。
4.本发明的技术方案如下:
5.上述的机载小型化高效短波天线,包括天线罩和天线辐射体;所述天线采用并馈形式;所述天线罩的外形与飞机垂尾斜梁位置共形;所述天线辐射体匹配粘贴固定于所述天线罩的内壁且采用曲流形式;所述天线辐射体的一端连接有接地线缆组件,另一端连接有馈电线缆组件进行馈电;所述接地线缆组件与飞机机身蒙皮短接;所述馈电线缆组件连接外部天调。
6.所述机载小型化高效短波天线,其中:所述天线罩作为飞机垂尾斜梁位置的一部分蒙皮,其材料选用环氧玻璃纤维复合材料,厚度为10mm~15mm,长度为5000mm~5500mm,宽度为400mm~450mm,高度为500mm~550mm。
7.所述机载小型化高效短波天线,其中:所述天线辐射体选用铜皮按照相应尺寸裁剪制成,铜皮厚度为0.1mm~0.3mm,铜皮宽度为75mm~95mm。
8.所述机载小型化高效短波天线,其中:所述天线辐射体的整体形状为连续不规则的“s”形。
9.所述机载小型化高效短波天线,其中:所述接地线缆组件选用宽度为10mm~15mm,长度为500mm~800mm的金属防波套。
10.所述机载小型化高效短波天线,其中:所述接地线缆组件采用焊接方式与所述天线辐射体相接;所述接地线缆组件采用螺装方式与飞机蒙皮相接。
11.所述机载小型化高效短波天线,其中:所述馈电线缆组件采用焊接方式与所述天线辐射体相接;所述馈电线缆组件采用螺装方式与外部天调相接。
12.所述机载小型化高效短波天线,其中:所述馈电线缆组件选用长度为900mm~1200mm的射频线缆。
13.所述机载小型化高效短波天线,其中:所述天线辐射体连接所述接地线缆组件的
一端距离所述天线罩边缘350mm,所述天线辐射体连接所述馈电线缆组件的一端距离所述天线罩边缘350mm。
14.所述机载小型化高效短波天线,其中:所述天线的工作频段为2mhz~30mhz。
15.有益效果:
16.本发明机载小型化高效的短波天线结构设计简单、合理,工作在2mhz~30mhz频段,具有尺寸小、效能高、布局简单、辐射仰角大的特点,以满足机载短波通信系统的使用需求。
17.本发明还具有以下优点:
18.(1)本发明采用共形天线技术,将天线辐射体贴装在天线罩内壁,与飞机蒙皮共形,充分利用飞机内部空间且不占用飞机外部空间,在不影响天线性能的前提下可实现天线小型化;
19.(2)本发明的天线辐射体贴装在天线罩内壁,与机体共形,与传统钢索天线相比,消除了天线的抖动噪声、断丝现象和结冰现象,大大提高了天线的可靠性,不占用飞机外表面空间,使得整机天线布局更简单;
20.(3)本发明的天线辐射体采用曲流形式,有效延长了电流路径,在有限的空间内,大大增加了辐射体的有效电长度,保证了工作频率范围内低频段的工作性能,同时缩短了天线实际外形长度,实现了天线小型化;
21.(4)本发明的天线辐射体采用曲流形式,由于短波通信的带宽要求很宽,在工作频率范围内高频段的方向图容易产生裂瓣,采用曲流形式的辐射体可等效改变原有的电流流向,从而优化方向图主瓣的辐射角度,适当增强盲区内的辐射强度,使得方向图在整个工作频段内更稳定,很大程度拓宽了天线工作带宽,减小了天线辐射盲区;
22.(5)本发明采用并馈形式,相较于传统的串馈形式天线,并馈形式天线属于电流型天线,天线辐射体与飞机机体平行,不破坏飞机结构,不需要加避雷装置。
附图说明
23.图1为本发明机载小型化高效短波天线的整体结构示意图;
24.图2为本发明机载小型化高效短波天线的天线截面示意图;
25.图3为本发明机载小型化高效短波天线的天线辐射体结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图1-3,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
27.如图1至3所示,本发明机载小型化高效短波天线,包括天线罩1、天线辐射体2、接地线缆组件3和馈电线缆组件4。
28.该天线罩1的外形与飞机垂尾斜梁位置共形。该天线罩1作为飞机垂尾斜梁位置的一部分蒙皮,其材料选用环氧玻璃纤维复合材料,厚度为10mm~15mm,长度为5000mm~5500mm,宽度为400mm~450mm,高度为500mm~550mm。其中,本实施例中该天线罩1的厚度为
9mm,最大外形尺寸为:5280mm
×
420mm
×
380mm。
29.该天线辐射体2粘贴固定于该天线罩1的内壁,其一端连接接地线缆组件3,另一端连接馈电线缆组件4并通过馈电线缆组件4进行馈电。该天线辐射体2连接接地线缆组件3的一端距离天线罩1边缘350mm,该天线辐射体2连接馈电线缆组件4的一端距离天线罩1边缘350mm。
30.其中,该天线辐射体2可采用曲流形式,其选用铜皮按照相应尺寸裁剪制成,铜皮厚度为0.1mm~0.3mm,铜皮宽度为75mm~95mm。该天线辐射体2一端通过接地线缆组件3与飞机机身蒙皮短接。本实施例中,该天线辐射体2采用厚度为0.3mm,宽度为80mm的导电性能优良的铜制成;其中,该天线辐射体2的整体形状为连续不规则的“s”形。
31.该接地线缆组件3选用宽度为10mm~15mm,长度为500mm~800mm的金属防波套;该接地线缆组件3连接天线辐射体2的一端采用焊接方式与天线辐射体2相接,该接地线缆组件3连接飞机蒙皮的一端采用螺装方式与飞机蒙皮相接。本实施例中该接地线缆组件3选用宽度为12mm,长度为500mm的金属防波套。
32.该馈电线缆组件4选用长度为900mm~1200mm的射频线缆。其中,该馈电线缆组件4连接天线辐射体2的一端采用焊接方式与天线辐射体2相接,该馈电线缆组件4连接外部天调的一端采用螺装方式与外部天调相接。本实施例中该馈电线缆组件4选用长度为1200mm射频线缆。
33.本发明的天线工作频段为2mhz~30mhz,采用并馈形式。
34.本发明结构设计简单、合理,既保证天线性能满足使用需求,又具有简单布局、高辐射仰角,且不产生抖动噪声、不发生断丝、结冰等现象,适于推广与应用。
35.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。