一种机载应答天线的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种机载应答天线，该应答天线包括射频腔体(1)、天线罩(2)、辐射体(3)及射频插座(4)，所述的天线罩(2)封盖在射频腔体(1)的上方，所述的辐射体(3)设在射频腔体(1)的内部，所述的射频插座(4)包括外导体(41)和设在外导体(41)内部的内芯(42)，外导体(41)固定在射频腔体(1)的外底面，内芯(42)穿过射频腔体(1)的底部与辐射体(3)的下端底面连接。本实用新型具有能与载机平台表面共形、结构紧凑、尺寸小的突出优点。
【专利说明】一种机载应答天线
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及航管应答天线【技术领域】，尤其是涉及一种机载应答天线。本实用新型适用于空中交通管制(ATC)航管无线电收发系统，尤其适用于有共形要求的机载天线
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【背景技术】
[0002]随着飞机作战效能的提升，对机载航管的功能性能、重量、安装尺寸等提出了越来越高的要求。作为机载ATC航管无线电收发系统的重要组成部分，应答天线正朝着孔径综合一体化、结构紧凑、对载机气动性扰动最小化方向发展。
[0003]机载航管应答天线通常为垂直极化全向天线，采用谐振在工作频段的单极天线实现射频信号的接收和发射。天线由高度小于四分之一工作波长的辐射单元，安装底板和射频插座组成，通过螺钉将天线底板固定在机载平台上。天线由于凸出载机表面安装，有可能影响载机的气动性。而且对天线尺寸、强度和环境适应性均有严格要求，从而极大地限制了航管应答天线在不同载机平台的应用。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于:针对现有技术存在的问题，提供一种与载机平台表面共形、结构紧凑、尺寸小的机载应答天线，以彻底解决常规应答天线对飞机气动性的影响问题。
[0005]本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:
[0006]一种机载应答天线，其特征在于，该应答天线包括射频腔体1、天线罩2、辐射体3及射频插座4，所述的天线罩2封盖在射频腔体I的上方，所述的辐射体3设在射频腔体I的内部，所述的射频插座4包括外导体41和设在外导体41内部的内芯42，外导体41固定在射频腔体I的外底面，内芯42穿过射频腔体I的底部与辐射体3的下端底面连接。
[0007]所述的辐射体3包括倒锥体31、顶部圆盘32、接地柱33和金属平板34，所述倒椎体31的上端为大径端，下端为小径端，倒椎体31的上端底面与顶部圆盘32的下盘面连接，顶部圆盘32的下盘面的盘心部分与接地柱33的上柱面连接，接地柱33的下柱面固定在射频腔体I的内底面，所述的金属平板34与顶部圆盘32平行，金属平板34的一端焊接在倒锥体31的侧面，金属平板34的另一端焊接在接地柱的侧表面。
[0008]所述的顶部圆盘32的半径为应答天线工作波长的1/5?1/3。
[0009]所述的顶部圆盘32的半径优选为应答天线工作波长的1/4。
[0010]所述的金属平板34的一端焊接在倒锥体31的1/3?2/3侧面处，金属平板34的另一端优选焊接在接地柱33的1/3?2/3侧表面处。
[0011]所述的金属平板34的一端优选焊接在倒锥体31的1/2侧面处，金属平板34的另一端优选焊接在接地柱33的1/2侧表面处。
[0012]所述的倒锥体31的上端底面与接地柱33的下柱面的距离为应答天线工作波长的1/5 ?1/3。
[0013]所述的倒锥体31的上端底面与接地柱33的下柱面的距离优选为应答天线工作波长的1/4。
[0014]与现有技术相比，本实用新型包括以下优点:
[0015]1、能与载机平台表面共形、结构紧凑、尺寸小:辐射体的倒锥体类似于一单极天线，其顶部圆盘相当于对单极天线增加了顶负载，极大地降低了天线的高度，同时辐射体的接地柱和顶部圆盘提高了天线阻抗的实部，微调两部分尺寸可以实现与50欧姆射频插座的匹配，整个天线完全嵌入载机平台安装，上表面与载机表面完全共形。
[0016]2、有效地避免了应答天线对载机平台的气动扰动，在高机动性、高速机载平台上具有良好的应用推广性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的结构示意图。
[0018]附图标号说明:图1中，I为射频腔体、2为天线罩、3为辐射体、4为射频插座、31为倒锥体、32为顶部圆盘、33为接地柱、34为金属平板、41为外导体、42为内芯。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0020]实施例一种机载应答天线
[0021]如图1所示:一种机载应答天线，该应答天线包括射频腔体1、天线罩2、辐射体3及射频插座4。射频腔体I为防锈铝整体洗削而成，顶部下沉部分用于与天线罩2连接，并在上边沿预留与载机连接的安装孔。天线罩2的边缘部分采用铆钉与射频腔体I的上边沿连接，保护内部的辐射体3和射频插座4，作为优选，天线罩2由中空的壳体以及发泡料组成，发泡料灌封在天线罩2内部，以增加辐射器强度。辐射体3为类似于倒F形的全金属结构，其设在射频腔体I的内部，该辐射体3包括倒锥体31、顶部圆盘32、形状为斜四面体的接地柱33和金属平板34。倒椎体31的上端为大径端，下端为小径端，倒椎体31的上端底面与顶部圆盘32的下盘面连接，顶部圆盘32的下盘面的盘心部分与接地柱33的上柱面连接，接地柱33的下柱面通过螺钉固定在射频腔体I的内底面。接地柱33的1/3、1/2或2/3处开槽，作为优选在其二分之一高度位置开有一槽，用于与金属平板34焊接，金属平板34与顶部圆盘32平行，金属平板34的一端焊接在倒锥体31的侧面开的槽处，金属平板34的另一端焊接在接地柱的侧表面。射频插座4包括外导体41和设在外导体41内部的内芯42，外导体41通过螺钉固定在射频腔体I的外底面，内芯42穿过射频腔体I的底部后与倒锥体31的下端底面连接。
[0022]顶部圆盘32的半径为应答天线工作波长的1/5、1/3或1/3。优选为应答天线工作波长的1/4，
[0023]倒锥体31的上端底面与接地柱33的下柱面的距离为应答天线工作波长的1/5、1/4或1/3。优选为应答天线工作波长的1/4，从而对天线输入阻抗引入了一电抗部分，结合金属平板微调可以实现与50欧姆射频插座的阻抗匹配。
[0024]射频信号由射频插座I输入辐射体3的倒锥体，并传至顶部圆盘32，由该顶部圆盘32透过天线罩2向外辐射能量，形成类似于单极天线的辐射方向图，其方位面为全向。辐射体3的接地柱33相对顶部圆盘32为开路，与顶部圆盘32共同影响天线输入阻抗。辐射体3类似于一顶部加载的单极天线。新型应答天线高度(不包含射频插座高度)小于工作波长的0.1倍，原因在于:辐射体的倒锥体类似于一单极天线，其顶部圆盘相当于对单极天线增加了顶负载，极大地降低了天线的高度。同时辐射体的接地柱和顶部圆盘提高了天线阻抗的实部，微调两部分尺寸可以实现与50欧姆射频插座的匹配。整个天线完全嵌入载机平台安装，上表面与载机表面完全共形。射频信号由辐射体顶部圆盘向外辐射能量，形成类似于单极天线的辐射方向图。整个天线完全嵌入载机平台安装，从而实现上表面与载机表面完全共形，尤其适用于高机动性、高速机载平台。
[0025]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种机载应答天线，其特征在于，该应答天线包括射频腔体(I)、天线罩(2)、辐射体(3)及射频插座(4)，所述的天线罩(2)封盖在射频腔体(I)的上方，所述的辐射体(3)设在射频腔体⑴的内部，所述的射频插座⑷包括外导体(41)和设在外导体(41)内部的内芯(42)，外导体(41)固定在射频腔体⑴的外底面，内芯(42)穿过射频腔体⑴的底部与辐射体(3)的下端底面连接。
2.根据权利要求1所述的一种机载应答天线，其特征在于，该辐射体(3)包括倒锥体(31)、顶部圆盘(32)、接地柱(33)和金属平板(34)，所述倒椎体(31)的上端为大径端，下端为小径端，倒椎体(31)的上端底面与顶部圆盘(32)的下盘面连接，顶部圆盘(32)的下盘面的盘心部分与接地柱(33)的上柱面连接，接地柱(33)的下柱面固定在射频腔体(I)的内底面，所述的金属平板(34)与顶部圆盘(32)平行，金属平板(34)的一端焊接在倒锥体(31)的侧面，金属平板(34)的另一端焊接在接地柱的侧表面。
3.根据权利要求2所述的一种机载应答天线，其特征在于，所述的顶部圆盘(32)的半径为应答天线工作波长的1/5?1/3。
4.根据权利要求3所述的一种机载应答天线，其特征在于，所述的顶部圆盘(32)的半径优选为应答天线工作波长的1/4。
5.根据权利要求2所述的一种机载应答天线，其特征在于，所述的金属平板(34)的一端焊接在倒锥体(31)的1/3?2/3侧面处，金属平板(34)的另一端优选焊接在接地柱(33)的1/3?2/3侧表面处。
6.根据权利要求5所述的一种机载应答天线，其特征在于，所述的金属平板(34)的一端优选焊接在倒锥体(31)的1/2侧面处，金属平板(34)的另一端优选焊接在接地柱(33)的1/2侧表面处。
7.根据权利要求2所述的一种机载应答天线，其特征在于，所述的倒锥体(31)的上端底面与接地柱(33)的下柱面的距离为应答天线工作波长的1/5?1/3。
8.根据权利要求7所述的一种机载应答天线，其特征在于，所述的倒锥体(31)的上端底面与接地柱(33)的下柱面的距离优选为应答天线工作波长的1/4。
【文档编号】H01Q1/36GK204243171SQ201420734831
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】王益 申请人:成都创客之家科技有限公司