專利名稱：一種無人機u型vhf天線的制作方法
技術領域：
本發明屬于天線技術領域，適合用于無人機機載超短波跳頻電臺，涉及ー種無人機U型VHF天線。
背景技術：
目前，我國無人機通信系統中VHF(超短波)頻段使用的天線大部分是刀形天線或直桿天線。VHF (超短波)頻段刀形天線由于其物理尺寸受限，天線增益較低，不能滿足無人機機載平臺中繼通信的需要；直桿天線又由于長度太長，在很多中小型無人機上沒有安裝位置。而無人機的使用場合日益廣泛，作戰效能逐漸明顯和突出。所以現迫切需要研制新型天線以解決中小型無人機VHF頻段天線安裝問題和改善無人機機載系統的戰術通信效果。
發明內容
為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種無人機U型VHF天線，工作頻率為30MHz 88MHz VHF (超短波)，提高了無人機通信系統中VHF (超短波)頻段的使用效能。為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種無人機U型VHF天線，包括U型的輻射體1，輻射體I套在絕緣護套2中，所述輻射體I包括ー個U型的輻射體支架5，輻射體支架5上等螺距繞制輻射帶8，輻射體支架5 一端接固定座7，另一端接天線座6，輻射帶8與天線座6中的匹配器21連接。所述輻射體支架5包括橫向絕緣支管10，橫向絕緣支管10的兩端分別通過連接頭12連接第一豎向絕緣支管9和第二豎向絕緣支管11。所述橫向絕緣支管10、第一豎向絕緣支管9和第二豎向絕緣支管11均是直徑為25mm的PPR熱熔管，第一豎向絕緣支管9長度為350mm、橫向絕緣支管10長度為520mm、第ニ豎向絕緣支管11長度為415_，各絕緣支管和連接頭12之間用熱熔槍安裝固定。所述輻射帶8為寬度2. 5mm的銅帶，繞制螺距為3mm。所述天線座6包括一個匹配器外殼13，匹配器21位于匹配器外殼13中，匹配器外殼13的頂端連接輻射體支架5，底端連接帶插座的底蓋14。所述匹配器外殼13與輻射體支架5連接處設置有絕緣柱15。所述底蓋14由安裝底蓋18和設置在安裝底蓋18上的TNC-KF插座19構成。所述匹配器外殼13包括ー個匹配盒22，匹配器21安裝在匹配盒22中，匹配盒22內側壁與匹配器21間設置有絕緣襯套24，匹配盒22頂部和底部均與匹配器21間設置絕緣墊片25，匹配盒22頂端與輻射體支架5連接，連接側有絕緣襯墊23。所述匹配器21的匹配網絡電路包括第一電感27、第二電感28、第三電感29、第四電感30、第一電容31和第二電容32,第一電感27的一端為匹配器21的輸出端,接福射帶8，另一端接第二電感28和第一電容31的一端，第二電感28的另一端接第三電感29的一端，第三電感29的另一端接第四電感30和第二電容32的一端，第四電感30的另一端接地，第一電容31和第二電容32的另一端為匹配器21的輸入端。所述第一電感27電感量為L=44uH，第二電感28電感量為L=9uH，第三電感29電感量為L=44uH，第四電感30電感量為9uH，第一電容31的容值為C=20p，第二電容32的容值為C=43p。與現有技術相比，本發明采用了寬頻帶阻抗匹配技術，應用了 Advanced DesignSyStem2009仿真優化技術，很好地解決了天線高度問題，實現了良好的寬頻帶阻抗匹配，從而有效提高了天線輻射效率，提高了天線增益。具有拆裝方便、抗毀和“三防”性能良好的優點，天線滿足國防使用要求。
圖I是本發明的總體結構圖。圖2是本發明天線輻射體結構圖。 圖3是本發明天線輻射體支架結構圖。圖4是本發明天線座結構圖。圖5是本發明固定座結構圖。圖6是本發明帶插座的底蓋結構圖。圖7是本發明帶外殼的匹配器結構圖。圖8是本發明的匹配器匹配網絡電路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進ー步詳細的說明。參照圖I，本發明一種無人機U型VHF天線，包括U型的輻射體I，輻射體I套在絕緣護套2中，絕緣護套2上用小螺釘4安裝天線銘牌3，用以顯示天線信息。本結構采用底部饋電模式，應用了寬頻帶阻抗匹配原理。同時選用具有良好線性特性和耐高功率容量的器件，以解決天線高度問題和在工作頻帶范圍內的阻抗匹配、噪聲干擾、功率容量、頻率響應的線性度等問題。參照圖2，本發明的天線輻射體I主要由輻射體支架5、天線座6、固定座7和輻射帶8構成。其中福射帶8為2. 5mm銅帶,將福射帶8按照3mm的均勻螺距繞制在福射體支架5上，以固定座7位置為起始端，并用膠帶固定，天線座6和固定座7均采用螺紋結構與輻射體支架5安裝，并均勻涂覆螺紋緊固劑。輻射帶8的起始端用膠帶固定即可，終止端與匹配器21的輸出端用焊錫焊接。參照圖3，本發明的輻射體支架5包括橫向絕緣支管10，橫向絕緣支管10的兩端分別通過連接頭12連接第一豎向絕緣支管9和第二豎向絕緣支管11。各個絕緣支管均是直徑為25mm的PPR熱熔管，第一豎向絕緣支管9長度為350mm、橫向絕緣支管10長度為520mm、第二豎向絕緣支管11長度為415mm，各絕緣支管和連接頭12之間用熱熔槍安裝固定。參照圖4，本發明所述天線座6包括一個匹配器外殼13，匹配器21位于匹配器外殼13中，匹配器外殼13的頂端連接輻射體支架5，連接處設置有絕緣柱15，底端連接帶插座的底蓋14。
參照圖5，本發明固定座7主要由頂端底蓋16和絕緣柱17構成，頂端底蓋16蓋在絕緣柱17上。參照圖6，本發明帶插座的底蓋14主要由安裝底蓋18和設置在安裝底蓋18上的TNC-KF插座19構成，安裝底蓋18通過螺釘2 0與輸入端裝置連接。 參照圖7，本發明帶外殼的匹配器13主要由匹配器21、匹配盒22、絕緣襯墊23、絕緣襯套24和絕緣墊片25構成。匹配器21安裝在匹配盒22中，匹配盒22內側壁與匹配器21間設置有絕緣襯套24，匹配盒22頂部和底部均與匹配器21間設置絕緣墊片25，匹配盒22頂端與輻射體支架5連接，連接側有絕緣襯墊23。其中絕緣襯墊23和絕緣襯套24外表面均勻涂覆有環氧樹脂后裝入匹配盒22，之后裝入匹配器21，最后將絕緣墊片25用螺紋結構裝入匹配盒22。參照圖8，本發明所述匹配器21的匹配網絡電路包括第一電感27、第二電感28、第三電感29、第四電感30、第一電容31和第二電容32,第一電感27的一端為匹配器21的輸出端，接輻射帶8，另一端接第二電感28和第一電容31的一端，第二電感28的另一端接第三電感29的一端，第三電感29的另一端接第四電感30和第二電容32的一端，第四電感30的另一端接地,第一電容31和第二電容32的另一端為匹配器21的輸入端,輸入端的接地線與TNC-KF插座19的地焊接。該匹配器有效解決了天線的寬頻帶阻抗匹配問題，所選用的器件均具有良好線性特性和較高的功率容量。第一電容31容值為20p，第二電容32容值為43p，第一電感27電感量為44uH，，第二電感28電感量為9uH，第三電感29uH電感量為44uH，第四電感30電感量為9uH。在該天線的工作頻率范圍(30MHz 88MHz)內，有3個倍頻程，已經屬于寬帶和超寬帶的范疇，因此在工作頻段內良好的阻抗匹配尤其重要。負則就會降低發射機的有效功率，影響通信效果。在該天線中就需要保證天線的輸入阻抗與電臺的輸出阻抗良好匹配。在本天線中的做法是在電臺和天線之間増加ー個無源網絡，這樣就可以實現良好的阻抗匹配，從而保證通信效果。運用Ansoft HFSS三維電磁仿真軟件對輻射體進行分析計算，不斷優化天線的輻射方向圖，直到滿足國軍標對VHF頻段天線的增益方向圖的指標要求。本發明的天線經過實測，在30 88MHz范圍內，天線電壓駐波比小于4. 5，増益大于_4dB，符合全向軍用天線的指標要求。
權利要求
1.一種無人機U型VHF天線，其特征在于包括U型的輻射體(I )，輻射體(I)套在絕緣護套(2)中，所述輻射體(I)包括ー個U型的輻射體支架(5)，輻射體支架(5)上等螺距繞制福射帶(8),福射體支架(5)—端接固定座(7),另一端接天線座(6),福射帶(8)與天線座(6)中的匹配器(21)連接。
2.根據權利要求I所述無人機U型VHF天線，其特征在于所述輻射體支架(5)包括橫向絕緣支管(10)，橫向絕緣支管(10)的兩端分別通過連接頭(12)連接第一豎向絕緣支管(9)和第二豎向絕緣支管(11)。
3.根據權利要求2所述無人機U型VHF天線，其特征在于所述橫向絕緣支管(10)、第一豎向絕緣支管(9)和第二豎向絕緣支管(11)均是直徑為25mm的PPR熱熔管，第一豎向絕緣支管(9)長度為350mm、橫向絕緣支管(10)長度為520mm、第二豎向絕緣支管(11)長度為415_，各絕緣支管和連接頭(12)之間用熱熔槍安裝固定。
4.根據權利要求I所述無人機U型VHF天線，其特征在于所述輻射帶(8)為寬度2.5mm的銅帶，繞制螺距為3mm。
5.根據權利要求I所述無人機U型VHF天線，其特征在于所述天線座(6)包括ー個匹配器外殼(13)，匹配器(21)位于匹配器外殼(13)中，匹配器外殼(13)的頂端連接輻射體支架(5)，底端連接帶插座的底蓋(14)。
6.根據權利要求5所述無人機U型VHF天線，其特征在于所述匹配器外殼(13)與輻射體支架(5 )連接處設置有絕緣柱(15 )。
7.根據權利要求5所述無人機U型VHF天線，其特征在于所述底蓋(14)由安裝底蓋(18)和設置在安裝底蓋(18)上的TNC-KF插座(19)構成。
8.根據權利要求5所述無人機U型VHF天線，其特征在于所述匹配器外殼(13)包括ー個匹配盒(22)，匹配器(21)安裝在匹配盒(22)中，匹配盒(22)內側壁與匹配器(21)間設置有絕緣襯套(24)，匹配盒(22)頂部和底部均與匹配器(21)間設置絕緣墊片(25)，匹配盒(22)頂端與輻射體支架(5)連接，連接側有絕緣襯墊(23)。
9.根據權利要求I所述無人機U型VHF天線，其特征在于所述匹配器(21)的匹配網絡電路包括第一電感(27)、第二電感(28)、第三電感(29)、第四電感(30)、第一電容(31)和第二電容(32)，第一電感(27)的一端為匹配器(21)的輸出端，接輻射帶(8)，另一端接第二電感(28)和第一電容(31)的一端，第二電感(28)的另一端接第三電感(29)的一端，第三電感(29)的另一端接第四電感(30)和第二電容(32)的一端，第四電感(30)的另一端接地，第一電容(31)和第二電容(32)的另一端為匹配器(21)的輸入端。
10.根據權利要求9所述無人機U型VHF天線，其特征在于第一電感(27)電感量為L=44uH，第二電感(28)電感量為L=9uH，第三電感(29)電感量為L=44uH，第四電感(30)電感量為9uH，第一電容(31)的容值為C=20p，第二電容(32)的容值為C=43p。
全文摘要
一種無人機U型VHF天線，包括U型的輻射體，輻射體套在絕緣護套中，所述輻射體包括一個U型的輻射體支架，輻射體支架上等螺距繞制輻射帶，輻射體支架一端接固定座，另一端接天線座，輻射帶與天線座中的匹配器連接，本發明采用了寬頻帶阻抗匹配技術，應用了Advanced Design System2009仿真優化技術，很好地解決了天線高度問題，實現了良好的寬頻帶阻抗匹配，從而有效提高了天線輻射效率，提高了天線增益，具有拆裝方便、抗毀和“三防”性能良好的優點。
文檔編號H01Q1/14GK102868019SQ20121037633
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者盧攀, 張偉東, 于汶濤, 張志云, 趙艷, 李勉 申請人:寶雞烽火諾信科技有限公司