一种共形天线及制备方法与流程

    专利2026-08-14  17


    本发明属于无线电,具体涉及一种共形天线及制备方法。


    背景技术:

    1、飞行器天线作为辐射和接收无线电波的装置,是飞行器监测外部信息的重要结构。由于天线使用环境的特殊性,通常需要在天线的辐射面加上蒙皮,蒙皮作为天线的保护装置,使天线可在多变的外界环境下正常工作。常用的天线与蒙皮虽然作为两个独立的单元,其使用性能却是相辅相成的。

    2、天线与蒙皮在设计时会进行电性能匹配度优化,但在工艺制备中天线和蒙皮是独立进行,两者之间的装配误差易导致天线与蒙皮之间的匹配性降低,使得天线-蒙皮出现波束偏移、旁瓣升高等电性能问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种共形天线及制备方法,以解决共形天线中天线与蒙皮之间匹配性低的问题。

    2、本发明通过下述技术方案实现:

    3、一种共形天线,包括:天线单元、蒙皮单元和定位单元;

    4、所述天线单元包括天线舱体和辐射单元,所述天线舱体为在一端开口的壳体结构,所述天线舱体底部中心位置设置有馈电端口,所述辐射单元设置在所述天线舱体内,所述辐射单元为一端开口的锥形壳体结构,所述辐射单元一端与伸入到所述天线舱体内的所述馈电端口的一端连接,所述辐射单元的开口一端朝远离所述天线舱体的方向设置,所述天线舱体与所述馈电端口的负极电连接,所述辐射单元与所述馈电端口的正极电连接;

    5、所述蒙皮单元具有分别呈曲面的内侧面和外侧面;

    6、所述定位单元包括多个定位件,所述定位件包括用于与所述天线舱体连接的连接部和用于与所述蒙皮单元连接的定位部,所述天线舱体通过所述定位单元设置于所述蒙皮单元内侧,并使所述天线舱体的开口一端朝向所述蒙皮单元设置。

    7、在一些实施例中,所述天线舱体包括呈六棱锥形的工作舱和连接在所述工作舱开口端的连接框,所述连接框包括沿天线舱体上安装基准线呈对称设置的两组框板组件,所述框板组件包括中心框板和位于中心框板两侧的侧框板,所述中心框板与安装基准线平行且上端面设置为水平面,所述侧框板上端面为朝远离中心框板一侧向下倾斜的斜面。

    8、在一些实施例中,所述天线舱体的安装基准线沿所述蒙皮单元的横向方向设置,所述定位单元包括四个定位件,其中两个定位件分别相对设置于两个中心框板上,其它的定位件分别设置于呈相对设置的两个侧框板上。

    9、在一些实施例中,所述定位件为l形折板结构。

    10、在一些实施例中,所述定位部与所述蒙皮单元之间粘接连接。

    11、在一些实施例中,所述定位件采用碳纤维复合材料。

    12、另一方面,本发明还提供一种共形天线制备方法,包括以下步骤:

    13、制备蒙皮单元、天线单元;

    14、对当前天线单元与蒙皮单元之间的安装位置进行匹配分析,在蒙皮单元上确定定位件的安装位置,并根据蒙皮内侧面的曲面特性确定定位件在天线舱体上的安装位置,将定位件安装到天线舱体上,然后通过定位件将天线单元连接到蒙皮单元上。

    15、在一些实施例中,制备蒙皮单元包括下列步骤:

    16、s01、在工装上铺设外蒙皮,铺叠完成后在热压罐内固化成型;

    17、s02、在外蒙皮上铺放板芯胶膜,在板芯胶膜上铺放蜂窝芯,在蜂窝芯边缘的倒角区域灌注树脂胶,然后在蜂窝芯上端面铺放板芯胶膜,在外蒙皮的法兰区铺放板板胶膜,然后在烘箱内进行热封压;

    18、s03、在外蒙皮的法兰区铺放加厚层预浸料,铺放层数为总铺放层数的一半,在外蒙皮内侧铺放内蒙皮预浸料,铺放层数为总铺放层数的一半,然后再次在法兰区铺放剩余的加厚层预浸料,并在外蒙皮内侧铺放剩余的内蒙皮预浸料,然后在热压罐内固化成型。

    19、在一些实施例中,将定位件的定位部用胶粘接到蒙皮单元上。

    20、在一些实施例中,采用低温胶将定位件的定位部粘接到蒙皮单元上,粘接完成后在常温下放置4-6小时,然后将连接好的共形天线整体放进烘箱,在50℃-60℃温度下固化1-2小时。

    21、本发明相比于现有技术所具有的有益效果:

    22、本发明共形天线中天线单元结构简单,天线舱体、辐射单元采用盘锥形结构,使天线单元整体形成一个张开的波导,能够在比波导更大的口径上产生均匀的相位波前,从而能够获得更好的定向性能。

    23、本发明蒙皮单元采用随形曲面设计,使其能够很好地适配于飞行器上的安装,起到很好的共形效果。

    24、本发明中针对天线单元与蒙皮单元所具有的结构特点,采用定位件连接的方式,能够实现天线单元在蒙皮单元上的稳定连接和安装,同时通过对定位件的设置和调整使天线单元与蒙皮单元之间达到最好的匹配效果,以补偿蒙皮单元、天线单元的制造工艺误差对共形天线性能的影响。



    技术特征:

    1.一种共形天线,其特征在于,包括天线单元、蒙皮单元和定位单元;

    2.根据权利要求1所述的共形天线,其特征在于,所述天线舱体包括呈六棱锥形的工作舱和连接在所述工作舱开口端的连接框,所述连接框包括沿天线舱体上安装基准线呈对称设置的两组框板组件,所述框板组件包括中心框板和位于中心框板两侧的侧框板,所述中心框板与安装基准线平行且上端面设置为水平面,所述侧框板上端面为朝远离中心框板一侧向下倾斜的斜面。

    3.根据权利要求2所述的共形天线,其特征在于,所述天线舱体的安装基准线沿所述蒙皮单元的横向方向设置,所述定位单元包括四个定位件,其中两个定位件分别相对设置于两个中心框板上,其它的定位件分别设置于呈相对设置的两个侧框板上。

    4.根据权利要求1所述的共形天线,其特征在于,所述定位件为l形折板结构。

    5.根据权利要求1所述的共形天线,其特征在于,所述定位部与所述蒙皮单元之间粘接连接。

    6.根据权利要求1所述的共形天线,其特征在于,所述定位件采用碳纤维复合材料。

    7.一种共形天线制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    8.根据权利要求7所述的共形天线制备方法,其特征在于,制备蒙皮单元包括下列步骤:

    9.根据权利要求7所述的共形天线制备方法,其特征在于,将定位件的定位部用胶粘接到蒙皮单元上。

    10.根据权利要求9所述的共形天线制备方法,其特征在于,采用低温胶将定位件的定位部粘接到蒙皮单元上,粘接完成后在常温下放置4-6小时,然后将连接好的共形天线整体放进烘箱,在50℃-60℃温度下固化1-2小时。


    技术总结
    本发明公开了一种共形天线及制备方法,共形天线包括天线单元、蒙皮单元和定位单元;天线单元包括天线舱体和辐射单元;蒙皮单元具有分别呈曲面的内侧面和外侧面;定位单元包括多个定位件,定位件包括用于与所述天线舱体连接的连接部和用于与所述蒙皮单元连接的定位部,天线舱体通过所述定位单元设置于所述蒙皮单元内侧,并使所述天线舱体的开口一端朝向所述蒙皮单元设置。本发明中针对天线单元与蒙皮单元所具有的结构特点,采用定位件连接的方式,能够实现天线单元在蒙皮单元上的稳定连接和安装,同时通过对定位件的设置和调整使天线单元与蒙皮单元之间达到最好的匹配效果,以补偿蒙皮单元、天线单元的制造工艺误差对共形天线性能的影响。

    技术研发人员:廖文强,韩林炫,彭坚,王红光,杨龙英,李博
    受保护的技术使用者:成都飞机工业(集团)有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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