[发明专利]一种弹载小型化单极子天线

说明书

本发明公开了一种弹载小型化单极子天线，主要由设于弹体头端的锥形天线罩，套筒单级子天线，PCB电路板、金属底板和弹体组成。套筒单极子天线由金属套筒、陶瓷介质棒、馈电探针、支撑垫片组成；其中金属套筒包覆圆柱形陶瓷介质棒的侧面和底面，馈电探针穿过金属套筒的底面，固定在陶瓷介质棒上；金属套筒为上表面开口，底部密闭的桶形结构，在金属套筒的侧壁有螺旋形的缝隙。本发明解决了现有单极子天线尺寸过大，无法弹载应用的问题，具有结构简单，易于加工和装配的优点。

技术领域

本发明属于弹载天线技术领域，特别是一种弹载小型化单极子天线。

背景技术

随着科技水平的不断发展、军事抵抗中对弹丸的功能需求不断增加，弹载各系统小型化、集成化成为重要发展趋势。弹载天线在现代化军事通信、探测、信息对抗中扮演者重要角色，其性能的好坏，对系统的性能起决定性作用。为了节省弹丸内部空间、保证结构强度，小型化天线长期以来一直是弹载天线的一个重要技术指标。

单极子天线由于其结构简单，能辐射交叉极化较小的线极化波，被广泛应用于地面通信系统。传统的单极子天线尺寸需要接近其工作频点对应空气波长的四分之一。因此，如何提供一种能够实现小型化的用于弹载环境的单极子天线是本领域技术人员目前需要解决的问题。

现有的单极子天线小型化技术，需要将单极子天线进行明显的弯折，天线的方向图圆度性能会受到影响，难以满足高旋或大发射角弹丸的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹载小型化的单极子天线，解决现有单极子天线尺寸过高的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种弹载小型化的单极子天线，包括设于弹体头端的锥形天线罩，套筒单级子天线，PCB电路板、金属底板和弹体；所述的天线罩与金属底板形成第一空腔；所述的套筒单级子天线、PCB电路板和金属底板置于弹体前端；所述的套筒单极子天线通过内部填充高介电常数的陶瓷介质和侧面开的螺旋缝隙延长电流等效路径，增大螺旋缝隙的螺距和圈数可以缩小天线高度，调整螺旋缝隙的位置除了可以调节工作频点还能实现天线端口的阻抗匹配。

上述套筒单极子天线由金属套筒、陶瓷介质棒、馈电探针、支撑垫片和金属地层组成；陶瓷介质棒的外侧套有金属套筒，陶瓷介质棒的底端设置支撑垫片，支撑垫片的下方设置金属地层，馈电探针贯穿金属地层、支撑垫片并嵌入陶瓷介质棒，其中馈电探针与金属套筒电连接，金属套筒的侧面开有螺旋缝隙。

上述金属底板由外壳和盖板组成，PCB电路板位于外壳和盖板形成的第二空腔中，PCB电路板的地层与外壳电连接，PCB电路板的信号层与馈电探针电连接。

上述天线罩和金属底板形成第一空腔，套筒单级子天线放置在第一空腔内。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)通过填充高介电常数的陶瓷介质，可以缩减单极子天线体积；并且套筒的侧面开有螺旋缝隙，增大螺旋缝隙的螺距和圈数进一步减小天线高度，本发明的天线高度仅为0.04λ，可以大大节省弹头内部空间；(2)调整螺旋缝隙的位置可以调节工作频点和实现天线端口的阻抗匹配；(3)采用在陶瓷表面包覆金属套筒的方式，相比于传统的陶瓷表面烧结银浆工艺，加工简单，精度更高，成本较低；(4)天线直接通过探针连接到PCB板，结构紧凑，减小了馈线损耗。

附图说明

图1为本发明一种弹载小型化单极子天线整体结构示意图。

图2为本发明套筒单极子天线单元结构图，其中(a)为主视图，(b)为俯视图。

图3为本发明实施例中弹载小型化单极子天线的实测S参数。

图4为本发明实施例中弹载小型化单极子天线工作在433MHz时的E面和H面辐射方向图。