[发明专利]一种机载导航天线

说明书

技术领域

本发明属于机载导航领域，具体涉及一种机载导航天线。

背景技术

仪表着陆系统(ILS)由机载航向下滑指点信标接收设备和地面航向下滑指点信标发射机组成，它为飞机提供航向道、下滑道和距跑道着陆端的距离信息，用于在复杂气象条件下，按仪表指示引导飞机进场着陆。

仪表着陆系统使用的航向频段为108MHz～112MHz，下滑频段为328MHz～336MHz。该系统通过比较跑道边缘设置的地面站用水平极化发出的两种接收信号的调制深度来告知飞机在方位面降落航线(或下滑道)上的位移，信息的精度取决于机载天线对绕射、反射以及交叉极化造成的伪多径信号进行抑制的能力。机载天线接收地面航向台和下滑台发射的射频信号，机载接收设备通过导航仪器以及仪表，指示出飞机偏离给定航向道和下滑道的信息，从而引导飞机按正确的航道轨迹到达目视跑道入口位置，完成着陆动作。

目前，国内外的仪表着陆系统的机载天线主要安装于飞机的垂直尾翼，左右两个天线对称安装，为突出式安装，对飞机的气动性能及外观造成一定的影响；另一种是航向系统和下滑系统单独配套分立天线，安装于飞机头部，这种方式增加了天线的个数，增加了重量，影响飞机整体布局，降低了可靠性。

发明内容

为解决仪表着陆系统的机载天线存在的上述问题，本发明提出了一种机载导航天线，该天线主要由天线外罩、天线辐射体、底板、弯角件和高频插座组成。其中，天线辐射体印制在介质板上，包括下滑辐射单元、航向辐射单元、接地线和高阻抗带状线；辐射单元具有由带状线构成的振子，并连接有匹配带状线；下滑辐射单元和航向辐射单元通过高阻抗带状线相连；航向辐射单元通过加载电感与接地线相连；天线通过下滑辐射单元馈送信号。

本发明机载导航天线采用平面结构，为航向下滑组合天线，安装于飞机雷达罩内，不影响飞机的气动性能，可靠性高，结构紧凑，外形美观，无匹配电路带来的匹配损耗，电气性能优良，可作为仪表着陆系统的机载配套天线，并适用于高速飞机的配套安装。

附图说明

图1为本发明机载导航天线的结构示意图的正视图。

图2为本发明机载导航天线的结构示意图的下视图

图3为本发明机载导航天线的天线辐射体的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图1和图2所示，本发明的机载导航天线是一种平面结构的天线，该天线主要由天线辐射体100、天线外罩200、高频插座300、底板400、弯角件500组成。其中，天线外罩200为带台阶式的壳体，材料选用玻璃钢，底板400为铝合金板，为了增强其导电性，进行了导电氧化处理，天线辐射体100采用1mm厚覆铜箔环氧玻璃布层压板；通过弯角件500将辐射体100与底板400连接，考虑到弯角件500的强度和导电性，采用1mm黄铜板制作；底板400上设置有高频插座300；天线外罩200的罩体内用硬质聚氨酯泡沫塑料填充：底板400与天线外罩200的罩体用结构胶粘接：空芯铆钉既是天线外罩200与底板400的连接件，同时也是天线的安装孔；天线通过六个不锈钢螺钉与飞机机体可靠连接。

如图3所示，天线辐射体100包括：下滑辐射单元101、航向辐射单元102、高阻抗带状线103、接地线104、加载电感105、辐射单元的匹配带状线106和107、射频同轴电缆108。该辐射体100以印制板电路形式，光刻在环氧介质板上；下滑辐射单元101和航向辐射单元102通过高阻抗带状线103相连；航向辐射单元102通过加载电感105与接地线104相连；下滑辐射单元101和航向辐射单元102分别带有匹配带状线106和107：从下滑辐射单元101底部馈电点处用射频同轴电缆108将信号馈到天线输入口A。

该结构中，下滑辐射单元101和航向辐射单元102互为加载，在满足天线方向性的前提下，保证了驻波比的要求：采用带状线构成环形作为天线的振子，外加线圈、调谐电感等构成谐振回路完成两个频段信号的空间耦合；采用单端耦合输出两路信号。

该辐射体100利用环形和加载，实现了双频段和高增益；航向辐射单元102进行了加感性负载，以保证结构尺寸的要求，改善振子的电流分布，提高天线的有效高度。

天线主要性能指标如下；

a频带宽度：航向：108MHz～112MHz：下滑：328MHz～336MHz

b电压驻波比：≤5∶1

c输出阻抗：50Ω

d极化方式：水平极化

e方向性：航向方向大