[发明专利]一种箭载单极子遥测发射天线及基于其的火箭

说明书

本发明提供一种箭载单极子遥测发射天线及基于其的火箭，辐射增益适中、安装简便、一致性良好、不影响火箭气动特性，适用于小型运载火箭。包括单极子辐射体、N型SMA接头和金属底座；单极子辐射体包括馈电探针和陶瓷介质棒；N型SMA接头安装在金属底座内，陶瓷介质棒安装在金属底座上，馈电探针一端沿轴向贯穿陶瓷介质棒并与N型SMA接头的正极相连；金属底座和N型SMA接头的负极相连。

技术领域

本发明属于无线传输技术领域，涉及一种箭载单极子遥测发射天线及基于其的火箭。

背景技术

随着国内航空航天运载火箭和遥测技术的迅速发展，遥测设备已经成为前期研制和试验阶段不可或缺的一部分，可在试验过程中将运载火箭各分系统的工作参数进行采集、无线传输至地面接收系统，以供科研人员进行监控以及试验结果分析。而遥测数据的无线传输则必须依赖于合适的遥测发射天线，因此天线的设计则成为尤为重要的一部分，可直接影响无线信号的传输质量、武器系统的动能特性及试验结果分析等。

现有的S波段小型箭载遥测发射天线主要有如下几种形式：

1)环形天线：该天线沿着箭体圆周进行安装，具有全向性良好、不影响火箭气动特性的优点。但是在箭体轴向的辐射增益很低，由于运载火箭在发射时，其仰角较高，近似垂直发射，因此沿着火箭轴体，在其尾部的信号辐射强度较低，对地面设备的接收有一定影响。此外，天线的尺寸较大，不利于天线的设计和安装。且由于运载火箭的外表面通常会有整流罩，厚度较厚，透波率较低，导致环型天线的辐射能力较差。

2)贴片共形天线：该天线由数片微带天线组成，沿着箭体圆周分散布置，具有辐射增益适中、安装简便、不影响火箭气动特性等优点。但是由于各个天线单元的辐射角度有限，且火箭在飞行过程中箭体滚转，导致在空间辐射时，可能有部分角域出现“零深”，信号增益较低，上述现象可通过布置更多的共形天线解决，但是对系统设计和稳定性有更高的要求和难度。此外，该天线同样具有在箭体轴向辐射增益较低的缺点。

3)倒F天线：该天线由数个倒F天线组成，沿着箭体圆周分散布置，具有辐射增益适中、安装简便等优点。但是由于该天线突出安装于箭体表面，因此对火箭的气动特性造成了一定的影响，对箭体的结构设计增加了难度，且由于摩擦产生的大量热量，导致天线热防护设计更加困难。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种箭载单极子遥测发射天线及基于其的火箭，辐射增益适中、安装简便、一致性良好、不影响火箭气动特性，适用于小型运载火箭。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种箭载单极子遥测发射天线，包括单极子辐射体、N型SMA接头和金属底座；单极子辐射体包括馈电探针和陶瓷介质棒；

N型SMA接头安装在金属底座内，陶瓷介质棒安装在金属底座上，馈电探针一端沿轴向贯穿陶瓷介质棒并与N型SMA接头的正极相连；金属底座和N型SMA接头的负极相连。

优选的，单极子遥测发射天线的高度小于等于85mm，直径小于等于70mm。

优选的，金属底座高度为55mm，直径为70mm；单极子辐射体的高度为30mm，直径为10mm。

优选的，陶瓷介质棒的材质为氧化锆。

优选的，金属底座采用铝质材质。

优选的，馈电探针和陶瓷介质棒之间焊接连接。

优选的，金属底座上设有多个安装孔，多个安装孔位于同一圆周上，且均匀布置。

优选的，安装孔设置4个。

基于所述的箭载单极子遥测发射天线的火箭，包括火箭本体和单极子遥测发射天线；单极子遥测发射天线置于火箭本体的锥形头帽内，并通过金属底座4安装在火箭本体的箭头安装面上。