一种耐高温天线结构的制作方法

本发明涉及一种天线，尤其涉及一种耐高温天线。

背景技术：

在火场或其他类似高温环境中，成套设备，如消防机器人，通过自身的传感器搜集到高温区域相关信息，并将这些信息传输给操作人员。为了保持通信的正常进行，需要安装外置射频天线。火场内环境温度一般在800℃以上，持续燃烧时间较长的火场温度甚至可以达到1000℃以上，远远超出普通射频天线的工作温度极限值。

现有技术中，对天线进行高温处理的方式一般有两种，一种是使用特殊介质，与机器人整体形成特殊连接的方式；另一种方式是使用特殊材料制作天线外罩，对天线进行保护。前一种方式对介质、天线结构、与机器人的连接方式要求极高，致使天线结构较为复杂，实施困难，并且不能保证其在高温下长时间工作；后一种方式虽然可以有效解决天线耐高温问题，但天线外罩的材料和加工成本较高，因而主要应用于航天、军用等设备。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种耐高温天线结构，实现在高温条件下进行信号的传输，而且结构简单，易于加工制作。

为了实现上述目的，本发明的耐高温天线结构，包括，天线本体、同轴电缆、隔热层、冷却装置，以及柔性连接线，其中，

所述天线本体，其与所述同轴电缆的一端相连接；

所述同轴电缆的另一端，通过匹配连接器、所述柔性连接线与电路部分连接；

所述同轴电缆上半部分包裹有所述隔热层，其下部包围有所述冷却装置。

进一步地，所述隔热层，采用气凝胶毡和微孔绝热板的组合材料。

进一步地，所述冷却装置为内部装有冷却液的冷却箱或/和内充冷却液的热交换管路。

进一步地，所述同轴电缆的下半部分、内充冷却液的热交换管路置于置于所述冷却箱中。

进一步地，所述天线本体为单极子天线，采用熔点高于1000℃的导体材料制成，保证高温下天线的通信性能。

进一步地，所述天线本体为单极子天线，采用304不锈钢棒制成。

进一步地，所述同轴电缆，其外导体为钢管、内导体为304不锈钢缆，在所述外导体与所述内导体中间的绝缘介质采用熔点高于1000℃的高温陶瓷。

更进一步地，所述隔热层与所述冷却装置协同作用，使得所述同轴电缆自法兰到与柔性连接线连接的匹配连接器形成温度梯度，将高温隔绝在机器人外部，避免机器人内部电路受到高温影响。

本发明的耐高温天线结构，具有如下的有益效果：

1、天线结构简单，易于加工实现，容易控制成本。

2、调节通信天线部分长度，易实现不同频段的通信需求。

3、天线本体采用304不锈钢缆，可在高温下长时间工作。

4、采用不锈钢制作同轴电缆，并使用隔热层和冷却装置对同轴电缆进行防护，同轴电缆自上而下形成温度梯度，保证与之相连的电路系统不会直接暴露在高温中。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明耐高温天线结构的实施例一结构示意图；

图2为根据本发明耐高温天线结构的实施例二结构示意图；

图3为根据本发明耐高温天线本体截面示意图；

图4为根据本发明的在同轴电缆上形成的温度梯度示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

图1为根据本发明耐高温天线结构实施例一结构示意图，如图1所示，本发明耐高温天线结构，包括，天线本体101、同轴电缆102、隔热层103、冷却装置104、柔性连接线107，以及连接线110，其中，

天线本体101，为单极子天线，采用熔点高于1000℃的导体材料（如为304不锈钢）制成，其底部通过高温陶瓷106进行保护。304不锈钢熔点，可以实现高温条件下的信号传输功能，天线长度根据通信频段不同可以制作成为不同长度。高温陶瓷106采用熔点高于1000℃的高温陶瓷。

通过实验证明，采用304不锈钢材料制作天线本体，即可在高温条件下工作，又能够保证天线自身的信号传输特性以及高温下通信特性。

同轴电缆102、隔热层103、液体冷却装置104、柔性连接线107，以及连接线110位于机器人壳体100的内部。

同轴电缆102，采用304钢管制作，如图3所示，同轴电缆102的外导体201为304钢管、内导体202为304不锈钢缆，外导体201与内导体202中间的绝缘介质采用高温陶瓷。

隔热层103，采用气凝胶毡和微孔绝热板的组合材料。

冷却装置104，为内部装有冷却液的冷却箱。

天线本体101，与同轴电缆102的一端相连接，并通过法兰105固定在机器人壳体100的外部。

同轴电缆102的另一端，通过匹配连接器连接柔性连接线107的一端；性连接线107采用半钢线缆，其另一端通过密封圈108、转接头109、连接线110与电路部分（图中未示出）相连接。

同轴电缆102的上半部分包裹有隔热层。

同轴电缆102的下半部分和柔性连接线107置于冷却装置104中。

实施例二

图2为根据本发明耐高温天线结构实施例二结构示意图，如图2所示，在该实施例中，本发明耐高温天线结构与实施例一基本相同，不同点在于，使用内充冷却液的热交换管路204代替冷却箱对同轴电缆102进行冷却。热交换管路204缠绕在同轴电缆102的下半部分，其使用金属制作，热交换管路204，通过控制电路控制其内部液体循环，保证管路包围的同轴电缆102的温度保持在常温。

本发明的耐高温天线，法兰105及天线本体101位于机器人壳体外部高温下（如1000℃以上环境中），位于机器人壳体内部的同轴电缆102另一端保持在60℃以下，即通过隔热层和冷却装置的协同作用，将外部的高温与连接耐高温天线的电路部分形成很好的隔绝。柔性连接线可以根据空间需求进行弯曲，满足后续安装要求。

图4为根据本发明的在同轴电缆上形成的温度梯度示意图，如图4所示，本发明的耐高温天线，通过隔热层和冷却装置的协同作用，使得同轴电缆102自法兰105到与柔性连接线107的匹配连接器部分形成温度梯度，当外界温度高达1000℃时，底部温度可以限制在60℃以内。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种耐高温天线结构，其特征在于，所述耐高温天线结构，包括，天线本体、同轴电缆、隔热层、冷却装置，以及柔性连接线，其中，

所述天线本体，其与所述同轴电缆的一端相连接；

所述同轴电缆的另一端，通过匹配连接器、所述柔性连接线与电路部分连接；

所述同轴电缆上半部分包裹有所述隔热层，其下部包围有所述冷却装置。

2.根据权利要求1所述的耐高温天线结构，其特征在于，所述隔热层，采用气凝胶毡和微孔绝热板的组合材料。

3.根据权利要求1所述的耐高温天线结构，其特征在于，所述冷却装置为内部装有冷却液的冷却箱或/和内充冷却液的热交换管路。

4.根据权利要求2所述的耐高温天线结构，其特征在于，所述同轴电缆的下半部分、内充冷却液的热交换管路置于所述冷却箱中。

5.根据权利要求1所述的耐高温天线结构，其特征在于，所述天线本体为单极子天线，采用熔点高于1000℃的导体材料制成，保证高温下天线的通信性能。

6.根据权利要求1所述的耐高温天线结构，其特征在于，所述天线本体为单极子天线，采用304不锈钢棒制成。

7.根据权利要求1所述的耐高温天线结构，其特征在于，所述同轴电缆，其外导体为钢管、内导体为304不锈钢缆，在所述外导体与所述内导体中间的绝缘介质采用熔点高于1000℃的高温陶瓷。

8.根据权利要求1所述的耐高温天线结构，其特征在于，所述隔热层与所述冷却装置协同作用，使得所述同轴电缆自法兰到与柔性连接线连接的匹配连接器形成温度梯度，将高温隔绝在机器人外部，避免机器人内部电路受到高温影响。

技术总结
一种耐高温天线结构，包括，天线本体、同轴电缆、隔热层、冷却装置，以及柔性连接线，其中，所述天线本体，其与所述同轴电缆的一端相连接；所述同轴电缆的另一端，通过匹配连接器、所述柔性连接线与电路部分连接；所述同轴电缆上半部分包裹有所述隔热层，其下部包围有所述冷却装置。本发明的耐高温天线结构，使得同轴电缆自上而下形成温度梯度，保证与之相连的电路不会直接暴露在高温中，同时该天线结构简单，易于加工。

技术研发人员：唐飞;段玮倩;王昊森;陈进
受保护的技术使用者：北京力升高科科技有限公司
技术研发日：2019.09.16
技术公布日：2019.11.15