[发明专利]飞机垂直尾翼共形嵌入式短波天线

说明书

提供一种飞机垂直尾翼共形嵌入式短波天线，具有天线本体，天线本体具有同轴线馈电的双L形槽缝天线结构；双L形槽缝天线结构同轴相对组成一个U型缝隙天线；U型缝隙天线轴线处的槽缝底端根部通过馈线连接馈源馈电；U型缝隙天线在飞机垂直尾翼前缘飞机蒙皮夹层内裹附安装，且U型缝隙天线与飞机垂直尾翼前缘共形设置。本发明U型短波天线工作在2MHz～30MHz频段，较现有技术下大型飞机的短波天线具有尺寸小、性能好、隐蔽的特点；与飞机垂直尾翼前缘共形，不影响飞机气动性；天线辐射效率高，通讯性能强，重量轻，保证辐射全向性；满足辐射方向全向性和增益指标要求。

技术领域

本发明属于基本电学元件飞机无线电天线技术领域，具体涉及一种飞机垂直尾翼共形嵌入式短波天线。

背景技术

随着无线电通信技术飞速发展，天线作为无线电波的入口与出口，是一切无线系统中必不可少的组成部分。天线性能的好坏直接影响整个无线系统的性能。飞机作为一种高新科技集成的载体，飞机上通信设备的数量和种类都达到了前所未有的程度。并且，随着现代社会电磁环境的日益复杂，实现飞机通信的顺畅难度变大，这就对机载天线的性能提出来更高的要求。

目前，机载电子设备如通信、雷达、电子对抗和导航等,通常具有各自的天线。几十种不同类型的天线分布在飞机的各个部位，对飞机的空气动力学性能和天线布局都带来很大的难度。天线理论指出：当天线的有效电长度达到四分之波长时，天线才能有效的向自由空间辐射相应频率的电磁波，或接收相应频率的电磁波。

然而，传统的飞机短波天线尺寸一般较大，受飞机外形尺寸的限制，现有短波天线形式无法保证2MHz～30MHz频段的通信要求。因此，在设计机载短波天线时，要尽量减小天线的尺寸，即实现天线小型化设计的同时，要减小天线几何结构对飞机性能的影响；同时，要实现短波天线在2MHz～30MHz频段，尺寸小、性能好、隐蔽式的飞机短波天线设计，现提出如下技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种飞机垂直尾翼共形嵌入式短波天线，实现工作在2MHz～30MHz频段的短波天线在飞机垂直尾翼的小型化、高可靠性、隐蔽式共形安装。

本发明采用的技术方案：飞机垂直尾翼共形嵌入式短波天线，具有天线本体，天线本体具有同轴线馈电的双L形槽缝天线结构；双L 形槽缝天线结构同轴相对组成一个U型缝隙天线；U型缝隙天线轴线处的槽缝底端根部通过馈线连接馈源馈电；U型缝隙天线在飞机垂直尾翼前缘飞机蒙皮夹层内裹附安装，且U型缝隙天线与飞机垂直尾翼前缘共形设置。

上述技术方案中，进一步地：天线本体纵截面从外向内依次由第一层玻璃纤维布、电磁辐射体、第二层玻璃纤维布、第三层玻璃纤维布、第四层玻璃纤维布组成；其中第一层玻璃纤维布最外侧设有飞机垂直尾翼前缘飞机蒙皮的外表面整流罩。

上述技术方案中，进一步地：U型缝隙天线轴线处的槽缝底端根部设有馈电点，馈电点预埋于飞机蒙皮内部，且馈电点通过同样预埋于飞机蒙皮内的馈线连接馈源馈电。

上述技术方案中，进一步地：U型缝隙天线在飞机垂直尾翼的安装位置；馈电点的位置；槽缝的宽度，均使用FEKO高频电磁场仿真分析软件，根据机载短波天线形式，在FEKO高频电磁场仿真分析软件中对飞机立体建模后计算得到。

上述技术方案中，进一步地：U型缝隙天线辐射形成的高频区具有环形天线特性；U型缝隙天线辐射形成的低频区具有缺口天线特性，且低频区缺口的法向向外辐射横向电场，以形成竖直方向的等效磁流，并与高频区一起向外辐射能量，组成立体辐射场。

上述技术方案中，优选地：天线本体的工作频段为2MHz～30MHz。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本发明U型短波天线工作在2MHz～30MHz频段，较现有技术下大型飞机的短波天线具有尺寸小、性能好、隐蔽的特点。