[發明專利]適用于空間環境的星載空氣同軸饋線對數周期偶極子天線

在審

• 申請號: 201511015915.0
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN105633559A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 李惟韜;沈泉;李啟明;高建軍;劉世海;官山林;趙軍民;劉亮;樊良海;鄭建生
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十九研究所
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q1/12
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明涉及星載天線技術領域，具體為一種適用于空間環境的星載空氣同軸饋線 對數周期偶極子天線。

背景技術

20世紀60年代初推出了對數周期偶極子天線，因其結構簡單、工作頻帶寬、性 能優良而廣泛應用于HF、VHF、UHF頻段的通信、廣播、電視等各項業務領域。作 為天線的一種，以往的對數周期偶極子天線都是處于地面工作環境，其結構、性能以 及環境適應性無法滿足星上的艙外工作環境。

根據航天器天線研制項目需求，申請人開展了星載對數周期天線方面的研究，實 現了此類型天線在空間長壽命、嚴酷環境條件下的首次應用。

發明內容

為實現對數周期偶極子天線在空間星載環境下的應用，本發明提出了一種適用于 空間環境的星載空氣同軸饋線對數周期偶極子天線，適用于各類遙測、通信、偵查等 星載天線和天線的饋源系統。

本發明的技術方案為：

所述一種適用于空間環境的星載空氣同軸饋線對數周期偶極子天線，其特征在于： 由輻射振子、天線集合線、空氣同軸內導體饋線組件組成；

所述輻射振子為金屬型材；

所述天線集合線為橫截面為五邊形的金屬空心型材，所述五邊形由矩形和等腰三 角形組成，其中等腰三角形的底邊與矩形一邊重合，所述等腰三角形頂角不大于90°；

輻射振子與天線集合線焊接固定；

所述空氣同軸內導體饋線組件由金屬內導體、阻抗變換段和同軸接頭組成；金屬 內導體裝在天線集合線內部，且不與天線集合線直接接觸；金屬內導體端部與阻抗變 換段固定連接，阻抗變換段與同軸接頭固定連接；所述阻抗變換段由變換段內導體和 變換段介質組成；金屬內導體、變換段內導體和同軸接頭內導體連通；阻抗變換段實 現金屬內導體到同軸接頭的阻抗變換。

進一步的優選方案，所述一種適用于空間環境的星載空氣同軸饋線對數周期偶極 子天線，其特征在于：金屬內導體為分段結構，每一段金屬內導體端部側面通過非金 屬支撐介質與天線集合線之間實現支撐。

進一步的優選方案，所述一種適用于空間環境的星載空氣同軸饋線對數周期偶極 子天線，其特征在于：非金屬支撐介質為聚酰亞胺支撐塊。

進一步的優選方案，所述一種適用于空間環境的星載空氣同軸饋線對數周期偶極 子天線，其特征在于：金屬內導體為鋁合金圓型型材，根據天線阻抗匹配要求，通過 仿真軟件優化得到金屬內導體直徑。

進一步的優選方案，所述一種適用于空間環境的星載空氣同軸饋線對數周期偶極 子天線，其特征在于：輻射振子和天線集合線均為鋁合金材質。

進一步的優選方案，所述一種適用于空間環境的星載空氣同軸饋線對數周期偶極 子天線，其特征在于：變換段介質采用聚酰亞胺材料。

有益效果

本發明提出的適用于空間環境的星載空氣同軸饋線對數周期偶極子天線，通過有 限的設計尺寸實現了較高的天線電氣性能；天線結構形式簡單、可靠性高；采用特定 截面形狀型材的鋁合金材料結合焊接振子成型工藝，不僅滿足了空氣同軸腔體的設計 要求，還實現了良好的剛重比要求；采用獨特的空氣同軸組件饋電形式，降低了饋線 損耗，同時實現了天線在空間中較高的抗粒子輻照性能，使對數周期天線的性能不易 受空間粒子輻照和高低溫環境影響，在衛星平臺艙外苛刻的環境條件下，天線性能仍 能滿足技術和使用要求。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得 明顯和容易理解，其中：

圖1：三種雙極化對數周期偶極子天線集合線和輻射振子形式對比示意圖；

圖2：輻射振子與天線集合線焊接固定示意圖；

其中：1、輻射振子焊接接頭；2、輻射振子；3、天線集合線；

圖3：空氣同軸內導體饋線組件示意圖；

其中：4、金屬內導體；5、阻抗變換段；6、標準同軸接頭。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限 制。