[发明专利]一种飞机机翼边缘共形贴片天线

说明书

技术领域

本发明属于机载雷达领域，具体为一种飞机机翼边缘共形贴片天线。

背景技术

随着飞机平台上的电子设备越来越多，载机上所能提供的装载空间越来越狭小。特别是对于像大型雷达这样的大型复杂设备来说，装载平台所能提供的空间是十分有限的。而天线阵列作为占空空间较大的部分，充分利用装载平台的空间，达到平台空间利用最大化来增大天线物理口径是一种主要的突破方式。

在有限的空间上增大天线的物理口径的典型方法是将天线与载机平台进行共形设计。并且，天线阵列的装载要不能或者尽量降低对载机气动和电磁特定的破坏.在此方面国内外已经做出了大量的成果,在这些文献中，对于频段高的天线阵列来说(如X波段)，大多数的处理方式是在阵列的局部仍然是平面结构，而在较大物理尺寸上形成柱面或球面的共形曲面。但是对于频段较低天线阵列(如VUF，UHF等)，其物理尺寸较大，与装载平台尺寸可以比拟，不能使用局部平面化处理来实现共形设计，而必须是天线单元与装载平台的局部结构进行共形设计与制造。而与机翼等结构的机体共形设计对于宽带天线来说是具有挑战性的，因为，为了满足飞机气动布局以及电磁特性，机翼相对于机身来说内部空间狭小，曲面部分的曲率较大，这对天线的设计与布局是十分不利的，要实现较宽的工作带宽更是困难。L型探针馈电的微带贴片天线具有较宽的工作带宽和较低的剖面，但以往的应用多是集中在平面微带贴片结构，对于曲面共形L型探针馈电的贴片天线的工程应用尚不多见。

发明内容

本发明的目的是：

(1)实现天线阵列与飞机机翼边缘蒙皮共形。

(2)实现天线宽带工作。

(3)天线阵列占用装载平台空间最小化。

本发明技术方案：

本发明技术方案提供一种飞机机翼边缘共形贴片天线，包括矩形辐射贴片1、泡沫介质2、泡沫介质3、金属条带4、金属柱5和金属地板6，所述泡沫介质2、泡沫介质3和金属地板6根据机翼边缘的形状加工成蒙皮组件，所述矩形辐射贴片1刻蚀在超薄的微波介质板上，通过半固化片粘接在所述泡沫介质2上，金属条带4刻蚀在超薄的微波介质板通过半固化片粘接在所述泡沫介质2与泡沫介质3之间，所述金属柱5顶端与所述金属条带4的一端连接构成了倒置的L型馈电探针结构，所述金属柱5末端与射频同轴连接器内导体连接，实现天线单元的馈电，所述金属地板6与泡沫块3之间也采用半固化片进行粘接。本发明的优点是：

本发明能实现与飞机机翼或机身蒙皮的全局共形，使天线、蒙皮与机身一体化融合，实现了装载平台空间利用的最大化，同时避免了天线布局对飞机气动布局和电磁特性的破坏。采用了重量极轻的PMI泡沫作为支撑介质，实现了天线轻量化的设计。

附图说明

下面对本发明附图进行说明：

图1为本发明安装位置图

图2为本发明结构示意图

图3为本发明结构示意图

具体实施方式

图1显示了该共形贴片天线安装于机翼的位置，即位于机翼前端面上，将辐射贴片制作成与飞机机翼蒙皮结构相同，作为蒙皮组件安装在飞机的机翼上。

图中1为辐射贴片，它是刻蚀在微波覆铜板上面的，由于辐射贴片需要与具有较大曲率的曲面赋形粘接，因此选用的微波覆铜板为极薄的厚度的，可以实现较大弯曲，易于加工。2和3分别是两层曲面PMI泡沫材料，金属条带4是粘接在泡沫材料3上面的，2和3之间是通过半固化片加热后粘接在一起的。6部分是整个微带贴片单元的金属地板，对天线单元的馈电通过穿过金属地板的同轴探针和金属柱5以及金属条带4共同实现。共形贴片经过加工成型之后，通过紧固螺钉连接在飞机的机翼上面。

本发明可以通过设计和加工不同曲面形状的贴片单元，共形在飞机机翼、机身或者其他的装载部位。具有很广泛的适用性。通过该方法，不仅能够实现不破坏载机气动和电磁特性的前提下，实现天线阵列与载机的一体化，还大大降低了天线阵列的重量和占用装载平台的空间。