一種適應高速載體的小型化接收天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型一種適應高速載體的小型化接收天線，包括天線蓋板、微帶印制板、天線底座、射頻連接器；所述的微帶印制板包括方環形的輻射體和介質基板；利用四個安裝孔將微帶印制板固定在天線底座上；天線底座的中心位置還挖有一個通孔，射頻連接器穿過該通孔并固定在天線底座上；天線蓋板通過四個安裝孔將蓋板固定在天線底座上。本實用新型通過使用耐高溫材料、采用方環形的輻射體、高介電常數的介質基板這三種技術手段，實現了天線在高溫環境下的小型化。
【專利說明】一種適應高速載體的小型化接收天線
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及微波天線領域，特別涉及一種適應高速載體的小型天線。
【背景技術】
[0002]由于高速載體小型化發展已成為一種趨勢，要求天線體積越來越小。同時載體在高速運動的環境下，對天線防熱要求也較高，這就增大了天線的設計難度。為了滿足耐高溫和小型化的兩方面要求，通常的設計方法:
[0003]I)常規的防熱材料下，要選擇厚度比較高的防熱蓋板。
[0004]2)為了使天線尺寸小，微帶天線要選擇介電常數比較高的介質基板。
[0005]但是這種方式下，使得天線的微帶貼片對頻率非常敏感，小于毫米級的偏差都會使天線的輻射特性改變，使天線的頻率偏離設計頻率，一旦高于設計頻率，無法對頻率進行回調，導致產品不能使用。
實用新型內容
[0006]本實用新型解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種適應高速載體的小型化接收天線，實現對天線頻率在兩個方向上的調整，以滿足高速載體下耐高溫特性的小型化接收天線的要求。
[0007]本實用新型的技術方案是:一種適應高速載體的小型化接收天線，包括天線蓋板、射頻連接器、天線底座、微帶印制板；所述的天線微帶印制板包括方環形輻射貼片和高介電常數介質基板；天線蓋板通過螺釘安裝在天線底座上；微帶印制板固定安裝在天線底座的上表面上，并與天線蓋板之間留有間隙；所述天線底座采用金屬鋁材質，其上挖有四個安裝通孔，利用螺釘將微帶印制板通過四個安裝通孔固定在天線底座上；天線底座的中心位置還挖有一個通孔，射頻連接器穿過該通孔并固定在天線底座上；射頻連接器的一端與微帶印制板上的饋電點連接固定，另一端與外部射頻電纜連接；所述的方環形輻射貼片為在矩形貼片中心挖去一小塊矩形貼片，形成方環形結構的輻射貼片。
[0008]所述的方環形輻射貼片為正方環形結構；外邊長與工作頻率的關系滿足:L = ’其中c為光速，fr為工作頻率，L為輻射貼片外邊長，^為介電常數，ΛΓ Λ (a +0.3)(沙7/?+ 0.264)
AL = ()/l_12A|g —+ 0 ，式中w為高介電常數介質基板的邊長，h為高介電常數介質基板的厚度；內邊長與工作頻率的關系滿足" =2AZj’其中I為輻射貼片內邊長。
[0009]所述的高介電常數介質基板采用介電常數為10.2的雙面覆銅板。
[0010]本實用新型與現有技術相比的優點在于:
[0011]I)天線微帶貼片采用方環形的結構設計，實現加厚防熱蓋板和高介電常數介質基板條件下的小型化天線設計，滿足寬波束方向圖的技術要求。
[0012]2)通過改變微帶貼片的尺寸，可以從兩個方向改變工作頻率，降低天線設計難度，同時也便于應用于不同領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1小型化接收天線剖視圖；
[0014]圖2小型化接收天線微帶印制板俯視圖。
【具體實施方式】
[0015]適應高速載體的小型化接收天線由天線蓋板、微帶印制板、天線底座和射頻連接器組成。
[0016]其中，微帶印制板包括方環形輻射貼片和介質基板，通過四個安裝孔將微帶印制板固定在天線底座上，并通過射頻連接器對天線進行饋電，產生天線輻射方向圖。
[0017]具體形式參見示意圖。
[0018]圖1為小型化接收天線的剖視圖，圖2是小型化接收天線微帶印制板的俯視圖。小型化接收天線包括天線蓋板1、射頻連接器2、天線底座3、微帶印制板6;所述的微帶印制板6包括方環形輻射貼片8和高介電常數介質基板9 ;天線底座3采用金屬鋁，其上挖有四個安裝通孔，利用螺釘將微帶印制板6通過四個安裝通孔固定在天線底座3上；天線底座3的中心位置還挖有一個通孔，射頻連接器2穿過該通孔并固定在天線底座3上；射頻連接器2的一端與微帶印制板6上的饋電點連接固定，另一端與外部射頻電纜連接。
[0019]在裝配過程中，射頻連接器2的內導體焊接在微帶印制板6相應的焊接點處，焊接點如圖1中的焊接點5。
[0020]當天線頻率偏高時，可通過增大貼片內部矩形尺寸，拉低天線頻率，降低高介電常數印制板和厚防熱蓋板帶來的調試難度，使天線工作在不同的工作頻段，使這種天線形式具有靈活的適應性；本實施例中方環形輻射貼片8為正方形貼片，且中心挖去一小塊正方形貼片，形成方環形結構；其中外邊長與工作頻率的關系滿足:
—2ΔΙ’其中C為光速，fr為工作頻率，L為輻射貼片外邊長，為介電常數，
Α, Λ …，(sr +0.3)(1￥/-- +0.264)
AL = 0Α12Ι> {ε _024)(η///; + 0 8)，式中W為高介電常數介質基板9的邊長，h為高介電常數介質基板9的厚度；內邊長與工作頻率的關系滿足:1 = °28y^p；^2AL ’其中I為輻射貼片內邊長；例如當外邊長為27.8mm,內邊長為6.4mm，此時對應頻率為1575MHz。
[0021]本實用新型說明書中未作詳細描述的內容屬本領域技術人員的公知技術。
【權利要求】
1.一種適應高速載體的小型化接收天線，其特征在于:包括天線蓋板(I)、射頻連接器(2)、天線底座(3)、微帶印制板￠);所述的天線微帶印制板(6)包括方環形輻射貼片(8)和高介電常數介質基板(9);天線蓋板⑴通過螺釘安裝在天線底座(3)上；微帶印制板(6)固定安裝在天線底座(3)的上表面上，并與天線蓋板(I)之間留有間隙；所述天線底座(3)采用金屬鋁材質，其上挖有四個安裝通孔，利用螺釘將微帶印制板(6)通過四個安裝通孔固定在天線底座(3)上；天線底座(3)的中心位置還挖有一個通孔，射頻連接器(2)穿過該通孔并固定在天線底座(3)上；射頻連接器(2)的一端與微帶印制板(6)上的饋電點連接固定，另一端與外部射頻電纜連接；所述的方環形輻射貼片(8)為在矩形貼片中心挖去一小塊矩形貼片，形成方環形結構的輻射貼片。
2.根據權利要求1所述的一種適應高速載體的小型化接收天線，其特征在于:所述的方環形輻射貼片⑶為正方環形結構；外邊長與工作頻率的關系滿足:—2M’其中c為光速，打為工作頻率，L為輻射貼片外邊長，^為介電常數，
(^ +03)(^ / /? + 0^ 64)Al = 0.412/7 ^ _0258)(^//； ^ 8)，式中W為高介電常數介質基板(9)的邊長，h為高介電常數介質基板(9)的厚度；內邊長與工作頻率的關系滿足:/ = α28^^ —2ΔΙ’其中I為輻射貼片內邊長。
3.根據權利要求1所述的一種適應高速載體的小型化接收天線，其特征在于:所述的高介電常數介質基板(9)采用介電常數為10.2的雙面覆銅板。
【文檔編號】H01Q1/38GK204029982SQ201420410023
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月23日 優先權日:2014年7月23日
【發明者】張瑞鵬, 李莎莎, 周宇芳, 鄧皓升, 張宇翔, 李欣冀, 孟菁 申請人:北京航天長征飛行器研究所, 中國運載火箭技術研究院