[发明专利]结构多层天线设计和制造

说明书

本申请涉及结构多层天线设计和制造，并且公开了一种飞行器结构板，其被构造有多相天线，该多相天线在多个玻璃纤维的面板之间嵌入结构板。

技术领域

本公开关于多层天线设计的结构和制造，更具体地关于嵌入飞行器的结构板内部的相控阵天线。

背景技术

典型的天线系统的构造，以及特别是相控阵天线系统，可能是非常大且重的。典型的相控阵天线系统可能是6英尺长，18英寸高，1.5英寸厚。当这样的天线系统被集成到飞行器中时，天线系统本身以及天线系统所需的支撑结构可能占据飞行器的内部体积的很大一部分。如果这样的天线系统及其所需的支撑结构附连到飞行器的外部，它们能给飞行器增加大量的阻力。

发明内容

本公开的结构多层天线设计以及它的制造克服了在飞行器的内部体积中集成相控阵天线及其支撑结构或者将天线及其支撑结构附连到飞行器的外部的缺点。

本公开的天线嵌入飞行器的结构板内部。该结构板可以是飞行器的机身构造的板，飞行器的翼构造的板，飞行器的尾部方向舵构造的板，或者其他类似的结构板。通过被制造在飞行器的结构板中，天线不需要飞行器的任何内部体积，它不需要任何支撑结构，并且它不在飞行器的外部产生阻力来源。

在制造被嵌入飞行器的结构板内部的天线的方法中，形成无线电频率(RF)可穿透性结构材料(比如玻璃纤维)的第一面板。也可以使用其他材料形成第一面板，比如氰酸酯树脂预浸织物、Astroquartz(Astroquartz是J.P.Stevens公司的注册商标)以及其他同意义的材料。第一面板是刚性的并且具有弯曲的外形，该弯曲外形具有通常的凸顶部表面和通常的凹底部表面。第一面板的弯曲的外形被确定以配合飞行器部件的弯曲的外形，该结构板成为该飞行器部件的一部分。

导电材料的第一天线层被安装到第一面板的顶部表面。该导电材料可以是铜箔。

导电材料的配电层安装到第一面板的底部表面。该配电层也可以是安装到底部表面的铜箔。

第一天线外形被蚀刻在第一天线层中。

配电外形被蚀刻在配电层中。

用于结构板的第二面板也由玻璃纤维构成。第二面板是刚性的并且具有弯曲的外形，该弯曲的外形具有通常的凸顶部表面和通常的凹底部表面。

导电材料的第二天线层被安装到第二面板的底部表面。第二天线层可以是铜箔。

第二天线外形被蚀刻到第二天线层中。

或者，天线层和配电层的任何实际的组合可以被使用在飞行器的结构板中。

其中飞行器的结构板由多个天线层和配电层构造，通孔可以形成通过全部的层。通孔可以实现天线层之间的电连接、天线层和配电层之间的电连接等等。通孔还可作为特征件周围的“门”以隔离那些特征。

在第一天线层和第二天线层以电通信连接的情况下，第一面板和第二面板关于彼此定位或关于彼此配准，以便通过第一天线层和第二天线层创建相控阵天线。

第一面板和第二面板被定位在模塑装置中，该模塑装置是可操作以执行冲压成形过程。接着，使用冲压成形过程，将第一面板和第二面板固定在一起，该冲压成形过程用第二面板的顶部表面接合倚靠第一面板的底部表面，进而产生飞行器的结构板内部的相控阵天线。

上面描述的方法创造了相控阵天线，该相控阵天线包含嵌入飞行器的结构板内部的第一天线层和第二天线层。

额外的电气层以及结构层可能根据需要被创造。

已经被讨论的特性、功能和优点可在不同的示例中独立获取，或者可以在其他示例中组合，其中进一步的细节可参照下面的描述和图纸而获知。

附图说明