[实用新型]一种具有抗应力变形金属基板的天线结构

说明书

技术领域

本实用新型属于机械结构技术领域，涉及一种具有抗应力变形金属基板的天线结构。

背景技术

目前，大部分阵列天线的天线阵面通常采用多层堆叠结构，以构建天线系统。由于天线阵面所采用的基材弯曲能力差，易脆裂，无法单独安装于整机上，往往会将其焊接在金属基板上，再将金属基板安装到整机上。

由于天线阵面与金属基板的力学特性差别太大，金属基板在安装时，因螺钉逐一紧固，且预紧力不一致，使各安装点受力不均而产生形变，达到一定程度后会破坏焊接面，情况严重的话会造成天线阵面脱落。因此，这种结构可靠性较差。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种具有抗应力变形金属基板的天线结构，包括金属基板、设置在金属基板上的天线阵面，所述金属基板开设有至少一条凹槽。

优选的，所述凹槽开设位置与天线阵面边界位置一致。

本实用新型的有益效果为：

在相同材料、相同面积、相同厚度和相同的安装条件下，采用本实用新型的天线结构，将整个金属基板面分成若干个小面，虽然同样会造成金属基板的弯曲，但弯曲程度最大的地方转移到了槽内，有效地控制了小面上的弯曲变形。因此，每个小面内的位移差减小，由此产生的剥离力降低，有效地保护了天线阵面与金属基板的焊接面。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

图2是金属基板上凹槽的局部放大图。

图3为本实用新型天线阵面采用LTCC材料时的示意图。

具体实施方式

本实用新型的设计构思是：现有技术中，金属基板在四周采用螺钉安装后，会在整个平面上产生应力，造成平面的弯曲，其弯曲程度中间点最大，边缘点最小。因此，从整个平面来看，中间点与边缘点的位移差较大，随着面积的增大位移差也会增大。由于天线阵面属于硬、脆型材料，很难与金属板产生相似的变形，所以金属板上位移差越大，对焊接面的剥离力越大。

如果能将应力进行转移，降低金属板的形变，则能有效避免天线阵面与金属基板的剥离。

如图1所示，本实用新型采用平面分块的设计方法，在金属基板a上加工一定深度的凹槽c，将金属基板a表面分成若干个小面。凹槽c的条数和间隔根据想要取得的平面度值进行计算。

由于天线阵面b本来就是分块安装，优选的，凹槽c沿着天线阵面b的边界开设。如图2所示为该优选方案的凹槽c局部放大图。金属基板a在安装时，其产生的应力将转移到凹槽c上，因此每个小面上的应力减小，小面上各点间的最大位移差也减小。此方法在不增加材料厚度和额外结构件的情况下巧妙地解决了金属基板a的形变问题，从而保证了金属基板a和天线阵面b的可靠连接。

以某毫米波天线为例，天线阵面采用LTCC（低温共烧陶瓷）制作，体积小，厚度薄，阵元密度大。LTCC的材料特性决定了其弯曲能力差，易脆裂。因此，针对大面积LTCC天线阵面，一般采用分块的方式分别焊接在金属基板上，通过金属基板转接进行安装。其应用如图3所示。

在铝合金基板1上沿LTCC天线阵面2边界加工两条凹槽3，铝合金基板1在受力的情况下，其变形量最大的地方转移到了凹槽3上，保证了四个小平面的平面度。因此，在平面上的应力减小，有效地保护了焊接面，避免了LTCC天线阵面2的脱落。

本实用新型的有益效果为：

在相同材料、相同面积、相同厚度和相同的安装条件下，采用本实用新型的天线结构，将整个金属基板面分成若干个小面，虽然同样会造成金属基板的弯曲，但弯曲程度最大的地方转移到了槽内，有效地控制了小面上的弯曲变形。因此，每个小面内的位移差减小，由此产生的剥离力降低，有效地保护了天线阵面与金属基板的焊接面。