[發明專利]機載高頻裂隙天線和包括該機載高頻裂隙天線的飛機

有效

• 申請號: 202111133431.1
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113871857B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 寧敏;胡岳云;秦淋;梁小亮;王浙波;郭豐瑋
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/28;B64C1/36
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 朱立鳴

一種機載高頻裂隙天線具有至少一個L形縫隙，該L形縫隙包括長邊和短邊。其中，在L形縫隙的長邊和短邊之間相連接的部位處開設有缺口部，從而增加L形縫隙的邊緣長度。這一結構的機載高頻裂隙天線可提高天線的輻射效率。還涉及一種包括該機載高頻裂隙天線的飛機。

技術領域

本發明屬于電子技術領域，特別地，本發明涉及一種可適用于民用飛機的高頻裂隙天線。

背景技術

在諸如民用飛機之類的飛機上，安裝有高頻天線，用于飛機與飛機之間以及飛機與地面基站之間的遠距離通信。飛機通信用的工作頻率通常在2～30MHz的范圍內。天線的設置除了非要滿足通信要求之外，還要與飛機的尺寸形狀等相適應。

現有的機載隱蔽式天線主要有缺口天線、回線天線、套筒天線、裂隙天線等。其中，缺口天線是在通常由金屬制成的機身上切開一個缺口，并對該缺口饋以高頻能量以激勵整個機體而形成天線。在缺口天線的情形中，對缺口的設置位置有較多限制，例如需要在機身的非受力位置上設置缺口等，而且，缺口天線不能用于復合材料機身的飛機。

裂隙天線是在導體面上開縫而形成的天線，通常安裝在飛機的垂尾前緣，當飛機垂尾蒙皮為金屬材料時，在裂隙天線的縫隙中填充介質材料，饋線跨接在縫隙的兩長邊上，使高頻電流沿著兩長邊流動而構成回路，進而激勵電磁能量輻射。裂隙天線具有低剖面、易于集成化等特性，能夠齊平安裝在飛機機體上，實現平滑、零阻力，保持飛機的外形，從而避免對飛機機體造成額外的氣動阻力和機械載荷。

裂隙天線由于安裝在垂尾的前緣，因此易受風雨、沙塵等腐蝕的影響，而且，在側風較強或飛機橫向飛行姿態改變較劇烈時會受垂尾變形的影響。

圖1示出了一種已有的裂隙天線的展開的平面圖，該裂隙天線1上開設有兩個L形縫隙，即第一L形縫隙2和第二L形縫隙3，這兩個L形縫隙配合在一起，形成U形縫隙。在安裝時，將該裂隙天線1對折并貼附到飛機的垂尾5前緣，如圖2所示的。這樣，第一和第二L形縫隙2、3互相之間的連接部4在垂尾的前緣形成缺口，而連接在L形縫隙的各自的長邊2-1、3-1上的饋線(未示出)形成沿著長邊的回路。

對于此種裂隙天線來說，在低頻段，由于頻率較低，電磁波的波長也較長。而與該較長的波長相比較而言，通常安裝在垂尾的高頻天線的尺寸要小得多，因而天線的輻射效率較低，在低頻段范圍中尤其如此。進而，在低頻段(例如2MHz的頻率下)范圍中，天線的輻射能力變差。雖然增加天線尺寸能夠提升輻射性能，但由于垂尾的尺寸限制，尺寸增加的余地有限。

因此，對于現有的飛機天線，仍存在進一步改進的需求，以提高天線的輻射效率，特別是天線在低頻段的輻射效率。

發明內容

本發明是為了解決以上所述現有技術所存在的問題而做出的。本發明的目的是提供一種具有改進結構的用于飛機的裂隙天線，其可有效地降低天線諧振頻率，增加低頻段輸入阻抗實部，從而可有效地提高該裂隙天線在低頻段的輻射效率。

本發明的機載高頻裂隙天線具有至少一個L形縫隙，L形縫隙包括長邊和短邊。其中，在L形縫隙的長邊和短邊之間相連接的部位處開設有缺口部，從而增加所述L形縫隙的邊緣長度。進一步地，該缺口部具有相對于機載高頻裂隙天線的中心軸線傾斜的缺口部邊長，以實現邊緣長度的增加。。

在如上所述的機載高頻裂隙天線的結構中，通過缺口部的設置，可增加L形縫隙的邊緣的長度，從而可有效地降低天線的諧振頻率，從而可增加天線在低頻段的輸入阻抗實部，進而提高天線的輻射效率，還可降低飛機尾翼后向輻射場零深。

較佳地，缺口部邊長的長度在機載高頻裂隙天線所適用的最小波長的1％～5％的范圍中。該長度范圍可有效地平衡機載高頻裂隙天線所安裝位置的尺寸限制和提高輻射效率這兩個在天線設計時的考慮因素。

較佳地，L形縫隙僅包括一個缺口部。

較佳地，L形縫隙的短邊的短邊底邊與中心軸線形成底邊夾角，底邊夾角的范圍是大于30°和小于等于90°。