一种VHF波段全向的直升机垂尾共形天线的制作方法

一种vhf波段全向的直升机垂尾共形天线
技术领域
1.本实用新型涉及vhf波段天线技术领域，具体为一种vhf波段全向的直升机垂尾共形天线。


背景技术：

2.现有直升机机载vhf波段全向天线，通常为刀形或杆形天线，其中刀形天因尺寸限制，vhf波段的增益较低，特别是30~88mhz频段，增益通常在
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15dbi~
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20dbi之间，通信系统余量有限，天线布局在机背或尾梁上方时，受旋翼、垂尾等遮挡，导致通信距离不能满足通信系统的使用需求，因此天线常安装于机腹或尾梁下方，直升机相较于固定翼，体积小，底盘低，天线安装位置有限，同时机体平台天线众多，相互间的遮挡、干扰严重，天线间的隔离也难以满足要求，这对整机天线的布局带来极大的难度，而30~88mhz的杆形天线的长度较长，在1.5米左右，受其长度限制，常安装于直升机垂尾侧面，在尾桨对面，伸出垂尾约1m高度，对载机气动外形影响很大，且存在断折的安全隐患，因此提出了一种vhf波段全向的直升机垂尾共形天线来解决这个问题。


技术实现要素：

3.（一）解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种vhf波段全向的直升机垂尾共形天线，解决了现今直升机机载vhf波段全向天线受其长度限制需伸出垂尾约1m高度对载机气动外形影响很大且存在断折安全隐患的问题。
5.（二）技术方案
6.为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：一种vhf波段全向的直升机垂尾共形天线，包括上后缘整流罩以及前缘整流罩，所述上后缘整流罩下端固定连接件上端，所述连接件下端固定连接有下后缘整流罩，所述前缘整流罩内埋设有前引向器，所述上后缘整流罩内设置有匹配单元，所述上后缘整流罩内固定连接有线卡，所述线卡内活动连接有电缆组件，所述电缆组件与上辐射体连接，所述上后缘整流罩内固定连接有上辐射体，所述下后缘整流罩上固定连接有下辐射体。
7.优选的，所述上辐射体上开设有“w”形缝隙一，所述下辐射体上开设有“w”形缝隙二。
8.优选的，所述上辐射体和下辐射体通过连接件导通。
9.优选的，所述上后缘整流罩、下后缘整流罩以及前缘整流罩采用环氧玻璃布
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蜂窝夹层的结构形式。
10.优选的，所述上辐射体、下辐射体以及前引向器均采用铜箔或铜网的材质结构，且铜箔或铜网的厚度应考虑趋肤效应和功率容量设置。
11.优选的，所述匹配单元采用传输线阻抗变换器的结构，所述匹配单元包含盒体、盒盖、二级传输变压器、输入插座和输出插座，所述盒体固定连接在上后缘整流罩上，所述盒
体另一端活动连接有盒盖，所述盒体内部设置有二级传输变压器，所述盒体外侧面上设置有输入插座以及输出插座，所述二级传输变压器由两对传输线分别均匀的在两个高频磁芯绕制而成，且具体的绕制圈数由天线的阻抗确定。
12.（三）有益效果
13.本实用新型的有益效果在于：
14.该vhf波段全向的直升机垂尾共形天线，通过不额外增加机体突出物的条件下，将天线辐射体和射频器件嵌入机体内与机体结构进行共形设计，进而利用直升机垂尾整流罩作为天线载体，实现vhf波段射频信号的发射和接收功能，在保证天线性能和结构使用要求的前提下，减小了天线对直升机气动的影响，进而使得安装维护简单方便，同时使得机载天线布局更加合理、美观，进而解决了现今直升机机载vhf波段全向天线受其长度限制需伸出垂尾约1m高度对载机气动外形影响很大且存在断折安全隐患的问题。
附图说明
15.图1为本实用新型正视立体结构示意图；
16.图2为本实用新型匹配单元结构示意图；
17.图3为本实用新型辐射体二维展开结构示意图。
18.图中：1上后缘整流罩、2上辐射体、3“w”形缝隙一、4下后缘整流罩、5下辐射体、6“w”形缝隙二、7前缘整流罩、8前引向器、9匹配单元、91盒体、92盒盖、93二级传输变压器、94输入插座、95输出插座、10电缆组件、11线卡、12连接件。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
20.如图1
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3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种vhf波段全向的直升机垂尾共形天线，包括上后缘整流罩1以及前缘整流罩7，其特征在于：上后缘整流罩1下端固定连接件12上端，连接件12下端固定连接有下后缘整流罩4，前缘整流罩7内埋设有前引向器8，上后缘整流罩1内设置有匹配单元9，上后缘整流罩1内固定连接有线卡11，线卡11内活动连接有电缆组件10，电缆组件10与上辐射体2连接，上后缘整流罩1内固定连接有上辐射体2，下后缘整流罩4上固定连接有下辐射体5。
21.上辐射体2上开设有“w”形缝隙一3，下辐射体5上开设有“w”形缝隙二6。
22.上辐射体2和下辐射体5通过连接件12导通。
23.上后缘整流罩1、下后缘整流罩4以及前缘整流罩7采用环氧玻璃布
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蜂窝夹层的结构形式，进而保证该天线在vhf频段的透波率在大于90%，从而保证该装置的结构功能性。
24.上辐射体2、下辐射体5以及前引向器8均采用铜箔或铜网的材质结构，且铜箔或铜网的厚度应考虑趋肤效应和功率容量设置。
25.匹配单元9采用传输线阻抗变换器的结构，匹配单元9包含盒体91、盒盖92、二级传输变压器93、输入插座94和输出插座95，盒体91固定连接在上后缘整流罩1上，盒体91另一
端活动连接有盒盖92，盒体91内部设置有二级传输变压器93，盒体91外侧面上设置有输入插座94以及输出插座95，二级传输变压器93由两对传输线分别均匀的在两个高频磁芯绕制而成，且具体的绕制圈数由天线的阻抗确定。
26.本实用新型的操作步骤为：
27.s1、通过埋在直升机垂尾上后缘整流罩1内的上辐射体2、埋在下后缘整流罩4内的下辐射体5和连接件12组成单极子天线的辐射体，进而利用机体的碳纤维框架作为单极子天线地极，之后通过匹配单元9进行阻抗匹配并且机体的碳纤维框架为一种良导体距离辐射体非常近，被辐射体边缘的电流耦合，在与辐射体相临近的框架上产生的体电流密度较大，并参与辐射与辐射体的辐射场相叠加，进而使天线中、高频段辐射方向图的前向出现凹陷，而且该天线能够通过上辐射体2的“w”形缝隙一3和下辐射体5上设置的“w”形缝隙二6改变辐射体上的电流分布，进而降低与辐射体相临近的框架上的耦合电流，从而改善了天线中、高频段辐射方向图的前向凹陷，同时通过前缘整流罩7中的前引向器8使得主要工作在天线中的频段由辐射体的辐射场激励前引向器8形成二次辐射，并且与辐射体的辐射场相叠加，进而可进一步改善天线中高频段辐射方向图的前向凹陷，从而使天线在3
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4倍频程满足方向图水平全向的使用要求；
28.s、通过匹配单元9采用传输线阻抗变压器的结构，其是以传输线绕制在高频磁芯上而得名，进而兼备了集中参数变压器和传输线的优点，并且具有体较小，功率容量大的优点，而且具有超过倍频程的带宽，进而可完成平衡——平衡、不平衡——平衡、平衡——不平衡、不平衡——不平衡的转换。在用两对传输线分别绕在两个高频磁芯上组合成的二级传输变压器93，经过适当的连接可以得到不同阻抗比的平衡或不平衡的变换器，从而解决了天线
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倍频程的阻抗匹配问题。
29.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。