[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)负责飞机着陆的方位导航，使用的频率在108MHz到112MHz之间。伏尔信标台与机载接收机配合工作，能全方位不间断地向飞机提供方位信息，用于引导飞机沿预定航线飞行归航和进场着陆，使用的频率在108MHz到118MHz之间。

航向伏尔天线可为机载接收机提供所需要的航向信标及全向信标信号，与接收机配套用于引导飞机沿预定航线飞行归航和进场着陆。天线水平安装在飞机的垂直尾翼上部两侧，通过耦合器将两个天线单元组合在一起构成一个两单元的天线阵，使天线能够得到一个合成的满足系统要求的全向方向图。

但是，由于从天线到接收机馈电电缆长，电缆损耗大，以及机身反射的影响，不能满足系统作用距离的要求是一个突出问题。目前，国内没有适合的机载导航天线可以作为配套运输机或大飞机的航向伏尔天线。

发明内容

为了解决机载航向伏尔接收设备配套天线作用距离不够的问题，本发明提出了一种机载导航天线，具体为：

一种机载导航天线，具有天线辐射体，该天线辐射体包括弯杆和直杆：其中，弯杆具有水平部分和倾斜部分；直杆的一端与该弯杆的水平部分连接，并通过该直杆的另一端向天线辐射体馈电。

该天线具有低剖面，气动性能好，辐射场具有垂直和水平两种极化，通过调整天线辐射体的垂直方向部分和水平方向部分即可获得匹配阻抗，用料简单，调试方便，电气性能优良，便于批量生产，可作为仪表着陆系统(ILS)和全向信标系统(VOR)机载设备的配套天线。

附图说明

图1为本发明机载导航天线的结构示意图。

图2为本发明机载导航天线的构成原理示意图。

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所示，本发明的机载导航天线包括弯杆1、直杆2、连接柱3、射频插座4、底板5、连接块6和堵头7。其中，弯杆1具有水平部分和倾斜部分，底板5采用导电氧化处理的铝合金材料，连接柱3采用酚醛布棒材料，通过螺钉紧密地把直杆2和底板5连接在一起，弯杆1和直杆2的材料同为直径为壁厚为2mm的铝管，二者之间采用焊接工艺，将直杆2的一端连接到弯杆1的水平部分上，弯杆1倾斜部分的端部同样焊接在铝合金材料的连接块6上，与底板5成65°倾角，连接块6通过螺钉与底板5紧固，这样使弯杆1和直杆2组成的天线辐射体和底板5浑然一体，天线迎风面与水平面成65°倾角，减小了风阻。由于天线安装于飞机垂直尾翼外，因此采用结构胶对连接柱3和直杆2、弯杆1和酚醛布棒材料的堵头7的接缝处进行了密封，并且在天线外表面喷涂白色丙烯酸聚氨脂磁漆，保证了天线的三防性能。

天线通过弯杆1水平部分长度及连接柱3内的导线长度进行谐振频率的调整，可以满足电压驻波比≤2.5的要求。该天线用料简单，可靠性高，调试方便，无匹配电路，通过射频插座4从馈电端口直接向50Ω同轴电缆馈电，匹配损耗低，电气性能优良。

如图2所示，本发明的机载导航天线采用了倒F型结构，其构成方法是：将安装在地平面B上的四分之一波长天线变成L型，并从偏离安装点的一点A处进行馈电，利用增加的这个结构可调整天线与馈电同轴线的匹配，而不需另加匹配电路。该天线具有低轮廓结构，辐射场具有垂直和水平两种极化，通过调整s和h可获得匹配阻抗。

天线理论认为当对称振子的每臂或单极天线的长度为λ/4波长时，便产生谐振，而谐振电阻与一般的传输线馈线是匹配的，当每臂的长度比λ/4小时，匹配和效率会成为严重问题，并且馈线区段的辐射将会使整体方向图特性劣化。由于该天线为机载天线，因此既要减小天线尺寸又要满足电性能指标成为了一个主要矛盾。为了保证天线与传输线良好匹配，经过充分论证、试验，并进行反复调整匹配参数值及驻波变化范围，确定了天线s和h及k值，保证了在其工作频带内电压驻波比、天线方向性和增益指标。

天线性能指标如下：