一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超短波頻段板狀天線(xiàn)，屬于天線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)為飛機(jī)加裝或改裝的可分離式救生緊急定位系統(tǒng)，需要在飛機(jī)發(fā)生意外時(shí)被觸發(fā)并與機(jī)體分離，落向地面或水中，并向自由空間發(fā)射救生信號(hào)。因此，需要一種能夠工作在243MHz?248MHz頻段的全向天線(xiàn)。
[0003]由于可分離式救生緊急定位系統(tǒng)是在現(xiàn)役飛機(jī)上加裝或改裝的，因此體積受限，需要一種小型化、低剖面、垂直極化的全向天線(xiàn)，而國(guó)內(nèi)現(xiàn)有243MHz?248MHz頻段的全向天線(xiàn)以鞭狀天線(xiàn)為主，這種天線(xiàn)高度很高，無(wú)法垂直安裝在可分離式救生緊急定位系統(tǒng)內(nèi)部，如果橫向安裝，又無(wú)法滿(mǎn)足垂直極化和全向性的要求。而根據(jù)資料分析，國(guó)外可分離式救生緊急定位系統(tǒng)中均裝備的是小型化、低剖面的全向板狀天線(xiàn)，他們采用的是折疊貼片技術(shù)，可以制作出小型化、低剖面、垂直極化的全向天線(xiàn)，但帶寬較窄，只有1MHz左右(國(guó)外救生頻率體制只有243MHz，所以1MHz的帶寬可以滿(mǎn)足國(guó)外體制的需求)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足243MHz?248MHz頻段5MHz帶寬的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)，該天線(xiàn)工作在243MHz?248MHz頻段，能夠滿(mǎn)足可分離式救生緊急定位系統(tǒng)全向性的使用需求，具有體積小、剖面低、垂直極化的特點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)，包括水平放置的輻射體1，輻射體1的四個(gè)角固定在殼體4上方，所述輻射體1是由微帶印制板7四臂螺旋開(kāi)槽制成，微帶印制板7的金屬鍍層呈“卍”字平面分布，微帶印制板7下表面預(yù)留的空隙內(nèi)焊接有四個(gè)微調(diào)電阻5，微帶印制板7下表面金屬化部分的末端與四個(gè)短路支節(jié)6的一端焊接，四個(gè)短路支節(jié)6的另一端焊接在金屬地板2上，金屬地板2粘接在殼體4底面的內(nèi)表面，金屬地板2與外導(dǎo)體焊接固定，殼體4底面的外表面安裝有連接器8，連接器8的插針上焊接有饋電螺柱9，饋電螺柱9與饋電圓盤(pán)3垂直固定連接，饋電螺柱9與饋電圓盤(pán)3均設(shè)置在殼體4內(nèi)部，饋電圓盤(pán)3與輻射體1、金屬地板2平行。
[0007]所述殼體4內(nèi)部空隙填充滿(mǎn)低介電常數(shù)的發(fā)泡劑。
[0008]所述殼體4為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)、寬、高尺寸為147mmX 120mm X 20mm。
[0009]所述微帶印制板7的長(zhǎng)、寬、高尺寸為120mmX 120mmX 2mm。
[0010]所述四個(gè)短路支節(jié)6與金屬地板2相互垂直。
[0011 ] 所述金屬地板2與輻射體1的距離為38mm。
[0012]所述金屬地板2采用覆銅地板。
[0013]由于本發(fā)明采用微帶印制板制作成輻射體，輻射體的厚度僅為幾毫米，水平放置，可以滿(mǎn)足低剖面的要求；采用曲流技術(shù)，在輻射體的印制板金屬層進(jìn)行開(kāi)槽，使電流能夠曲向流動(dòng)，在有限的體積空間內(nèi)，使其的有效電長(zhǎng)度能夠達(dá)到四分之一波長(zhǎng)，可以滿(mǎn)足天線(xiàn)工作在243MHz?248MHz頻段同時(shí)小型化的要求；輻射體采用四臂螺旋開(kāi)槽，才能保證天線(xiàn)的電性能指標(biāo)，并且滿(mǎn)足天線(xiàn)的全向性；將微帶天線(xiàn)的金屬地板與輻射體拉開(kāi)一定的距離，可以保證天線(xiàn)垂直極化；殼體內(nèi)部空隙再用發(fā)泡劑填充，可以保證天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0014]傳統(tǒng)的微帶貼片天線(xiàn)相對(duì)帶寬較窄，一般在1 %左右，即制作諧振頻率245.5MHz左右的天線(xiàn)時(shí)，有效帶寬一般是2MHz?3MHz，本發(fā)明采用圓形饋電盤(pán)進(jìn)行耦合饋電，增加了天線(xiàn)容性，并配合四個(gè)微調(diào)電阻，能夠有效擴(kuò)展天線(xiàn)帶寬，滿(mǎn)足243MHz?248MHz頻段5MHz帶寬的需求。本發(fā)明填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)低頻板狀天線(xiàn)的空白，與傳統(tǒng)的鞭狀天線(xiàn)相比，本發(fā)明體積小、剖面低，可以安裝在較小的空間內(nèi)，滿(mǎn)足分離式救生緊急定位系統(tǒng)特殊裝機(jī)要求。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2(a)是本發(fā)明天線(xiàn)輻射體1的主視圖，圖2(b)是本發(fā)明天線(xiàn)輻射體1的后視圖。
[0017]圖3是本發(fā)明天線(xiàn)微帶印制板7的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明天線(xiàn)殼體4的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明天線(xiàn)饋電圓盤(pán)3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6是本發(fā)明的仿真結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理，工作原理作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]參見(jiàn)圖1、圖2、圖3，本發(fā)明一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)，包括水平放置的輻射體1，輻射體1的四個(gè)角通過(guò)非金屬螺釘固定在殼體4上方，所述輻射體1是由微帶印制板7四臂螺旋開(kāi)槽制成，以保證天線(xiàn)的電性能指標(biāo)，微帶印制板7的長(zhǎng)、寬、高尺寸為120mmX 120mmX 2mm，微帶印制板7的金屬鍍層呈“FH”字平面分布，才能保證天線(xiàn)能夠在頻率范圍內(nèi)工作，微帶印制板7下表面預(yù)留的空隙內(nèi)焊接有四個(gè)微調(diào)電阻5，微帶印制板7下表面金屬化部分的末端與四個(gè)短路支節(jié)6的一端焊接，四個(gè)短路支節(jié)6的另一端焊接在金屬地板2上，所述四個(gè)短路支節(jié)6與金屬地板2相互垂直，金屬地板2與輻射體1的距離為38mm0
[0023]參見(jiàn)圖4、圖5，金屬地板2采用覆銅地板，金屬地板2粘接在殼體4底面的內(nèi)表面，金屬地板2與外導(dǎo)體焊接固定，殼體4底面的外表面安裝有連接器8，連接器8的插針上焊接有饋電螺柱9，饋電螺柱9通過(guò)鎖緊螺母與饋電圓盤(pán)3垂直固定連接，可以調(diào)節(jié)饋電圓盤(pán)3與輻射體1之間的間隙，饋電螺柱9與饋電圓盤(pán)3均設(shè)置在殼體4內(nèi)部，饋電圓盤(pán)3與輻射體1、金屬地板2平行。
[0024]所述殼體4為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)、寬、高尺寸為147_X 120_X20mm。殼體4內(nèi)部空隙填充滿(mǎn)低介電常數(shù)的發(fā)泡劑，以提高天線(xiàn)的抗振性及抗沖擊性。
[0025]參見(jiàn)圖6，本發(fā)明采用Ansoft HFSS仿真軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，在確定微帶貼片天線(xiàn)形式后，在軟件中建立模型，通過(guò)調(diào)節(jié)微帶印制板7的開(kāi)槽尺寸、饋電盤(pán)圓盤(pán)3與微帶印制板7的間隙、微調(diào)電阻5的阻值這三個(gè)參數(shù)，達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)。
[0026]本發(fā)明的工作原理是:
[0027]天線(xiàn)理論指出，當(dāng)天線(xiàn)的有效電長(zhǎng)度達(dá)到四分之一波長(zhǎng)時(shí)，天線(xiàn)才能有效地向自由空間輻射相應(yīng)頻率的電磁波，或接收相應(yīng)頻率的電磁波。本發(fā)明采用對(duì)微帶印制板7金屬層進(jìn)行開(kāi)槽，使電流能夠曲向流動(dòng)，路徑達(dá)到四分之一波長(zhǎng)，在邊長(zhǎng)遠(yuǎn)小于四分之一波長(zhǎng)的殼體4內(nèi)部空間內(nèi)，達(dá)到小型化設(shè)計(jì)的目的，采用圓形饋電盤(pán)3耦合饋電，增加天線(xiàn)容性，配合四個(gè)微調(diào)電阻5，可以有效擴(kuò)展天線(xiàn)帶寬，使本發(fā)明達(dá)到5MHz的帶寬，滿(mǎn)足243MHz?248MHz頻段5MHz帶寬的需求。
[0028]本發(fā)明的天線(xiàn)經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，在243MHz?248MHz頻段內(nèi)，天線(xiàn)電壓駐波比小于2，增益大于_6dB，優(yōu)于仿真結(jié)果，符合系統(tǒng)指標(biāo)要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)，包括水平放置的輻射體(1)，輻射體(1)的四個(gè)角固定在殼體(4)上方，其特征在于，所述輻射體(1)是由微帶印制板(7)四臂螺旋開(kāi)槽制成，微帶印制板(7)的金屬鍍層呈“卍”字平面分布，微帶印制板(7)下表面預(yù)留的空隙內(nèi)焊接有四個(gè)微調(diào)電阻(5)，微帶印制板(7)下表面金屬化部分的末端與四個(gè)短路支節(jié)(6)的一端焊接，四個(gè)短路支節(jié)出)的另一端焊接在金屬地板(2)上，金屬地板(2)粘接在殼體(4)底面的內(nèi)表面，金屬地板(2)與外導(dǎo)體焊接固定，殼體(4)底面的外表面安裝有連接器(8)，連接器⑶的插針上焊接有饋電螺柱(9)，饋電螺柱(9)與饋電圓盤(pán)(3)垂直固定連接，饋電螺柱(9)與饋電圓盤(pán)(3)均設(shè)置在殼體⑷內(nèi)部，饋電圓盤(pán)(3)與輻射體(1)、金屬地板(2)平行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)，其特征在于，所述殼體(4)內(nèi)部空隙填充滿(mǎn)低介電常數(shù)的發(fā)泡劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)，其特征在于，所述殼體(4)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)、寬、高尺寸為147_X120_X20mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)，其特征在于，所述微帶印制板⑵的長(zhǎng)、寬、高尺寸為120mmX 120mmX 2mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)，其特征在于，所述四個(gè)短路支節(jié)(6)與金屬地板(2)相互垂直。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)，其特征在于，所述金屬地板(2)與輻射體⑴的距離為38mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1、5或6所述的一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)，其特征在于，所述金屬地板(2)采用覆銅地板。
【專(zhuān)利摘要】一種小型化低頻全向板狀天線(xiàn)，包括水平放置的輻射體，輻射體的四個(gè)角固定在殼體上方，輻射體是由微帶印制板四臂螺旋開(kāi)槽制成，微帶印制板的金屬鍍層呈“卍”字平面分布，微帶印制板下表面預(yù)留的空隙內(nèi)焊接有四個(gè)微調(diào)電阻，微帶印制板下表面金屬化部分的末端與四個(gè)短路支節(jié)的一端焊接，四個(gè)短路支節(jié)的另一端焊接在金屬地板上，金屬地板粘接在殼體底面的內(nèi)表面，金屬地板與外導(dǎo)體焊接固定，殼體底面的外表面安裝有連接器，連接器的插針上焊接有饋電螺柱，饋電螺柱與饋電圓盤(pán)垂直固定連接，采用饋電圓盤(pán)耦合饋電，增加了天線(xiàn)容性，通過(guò)四個(gè)微調(diào)電阻有效擴(kuò)展天線(xiàn)帶寬，使本發(fā)明滿(mǎn)足243MHz～248MHz頻段5MHz帶寬的需求，具有體積小、剖面低、垂直極化的特點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】H01Q1/38, H01Q1/36, H01Q1/50
【公開(kāi)號(hào)】CN105428795
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510956577
【發(fā)明人】于汶濤, 張志云, 李凱, 趙艷, 高蕾
【申請(qǐng)人】寶雞烽火諾信科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日