【技术实现步骤摘要】
本申请属于天线领域，更具体地，涉及一种小型化超宽带柔性端射天线及具有该天线的飞行器。
技术介绍
1、随着无线通信技术的不断发展，飞行器的各部分组成趋向于智能化、集成化和自动化，飞行器通过导引头实现探测、导航和通信功能，天线是系统前端最关键的部件之一，端射天线适合于高速运动飞行器系统，采用共形端射天线阵，有效地实现了端射共形测向功能，在超宽带无源测向、相控阵雷达等领域发挥着越来越重要的作用。
2、传统天线因尺寸大、无法共形、带宽窄等问题而不满足飞行器的性能需求及小型化需求，难以在飞行器上应用。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本申请提供了一种小型化超宽带柔性端射天线及具有该天线的飞行器，旨在解决现有天线尺寸大、带宽窄，难以与飞行器载体共形安装的问题。
2、本申请提供的一种小型化超宽带柔性端射天线，包括天线本体，所述天线本体用于固定安装于飞行器载体上且与飞行器载体共形，所述天线本体采用水平极化半模vivaldi天线且呈水平设置。
3、通过本申请所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于本申请天线本体采用水平极化半模vivaldi天线，可在较小的剖面高度下实现9倍频超宽带端射特性，天线尺寸相对传统天线减小了一半，具有超宽带、小型化、低剖面和端射等特性，同时天线本体与飞行器载体共形安装，减少体积占用，给其他集成设备预留了足够的空间，能够取得适用安装于飞行器上应用的有益效果。
4、作为进一步优选的，所述天线本体包括耐高温柔性基板，所述耐高
5、通过采用上述技术方案，天线本体易于实现与飞行器载体的共形，且能在飞行器高速飞行时实现稳定的天线性能，同时能够实现高精度和高分辨率的刻蚀，以便于进行精细线路的制造。
6、作为进一步优选的，所述天线本体还包括金属导体，所述金属导体固定连接于所述耐高温柔性基板上，所述辐射镀铜层为天线电流分布表面，所述辐射镀铜层靠近金属导体的一侧刻蚀为指数渐变线形式，并与金属导体形成指数锥形缝隙槽线结构，作为天线的主辐射体。
7、通过采用上述技术方案，当电流流经vivaldi天线的金属片时，会在金属片之间产生电场和磁场的相互作用，这种相互作用导致电磁波在天线内部传播，并最终辐射到空间中；电场沿着指数锥形缝隙槽线传播，槽线的增加拓展了低频工作特性，vivaldi天线的渐变槽线区域可以分为低频辐射区域和高频辐射区域，低频辐射区位于靠近槽线末端开口较宽的区域，而高频辐射区则位于靠近馈电端开口较窄的区域，这种分区使得vivaldi天线在不同频段内都能保持良好的辐射特性。
8、作为进一步优选的，所述辐射镀铜层的远离金属导体的一侧刻蚀有若干半椭圆形槽，若干所述半椭圆形槽的面积沿指数渐变线的延伸方向呈依次减小渐变。
9、通过采用上述技术方案，半椭圆形槽能够改变天线表面电流流径路线，采用不同尺寸的半椭圆形槽进一步加长了电流流径，可改善天线的低频段阻抗特性，增加天线带宽。
10、作为进一步优选的，所述辐射镀铜层的指数锥形缝隙槽线的起始端刻蚀有半圆形短路腔，所述半圆形短路腔靠近指数锥形缝隙槽线的起始端的一侧设置有用于对天线馈电的馈电点。
11、通过采用上述技术方案，半圆形短路腔能够提高天线的阻抗匹配，且通过馈电点实现对天线馈电，可以焊接馈电同轴电缆。
12、作为进一步优选的，所述辐射镀铜层的指数锥形缝隙槽线末端和半圆形短路腔远离指数锥形缝隙槽线的起始端的一侧均设置有匹配电阻。
13、通过采用上述技术方案，通过匹配电阻能够改善天线低频处的阻抗匹配，可优化天线的低频特性，使天线最低工作频率拓展至2ghz，实现超宽带特性。
14、作为进一步优选的，所述引向镀铜层为椭圆形结构。
15、通过采用上述技术方案，椭圆形结构的引向镀铜层能够改善天线方向图辐射特性，优化高频段方向图分裂趋势，且对低频段方向图具有引向作用。
16、作为进一步优选的，所述耐高温柔性基板为聚酰亚胺薄膜材料，其介电常数为3.0～4.0，厚度为0.025mm～0.1mm。
17、通过采用上述技术方案，耐高温柔性基板能够任意弯曲，以实现与飞行器载体的共形安装，且其具有良好的电气绝缘性能，能够减少信号传输过程中的延迟和能量损失，同时其在印刷电路板制造后，能够保持电路的尺寸稳定性和性能。
18、本申请提供的一种飞行器，包括飞行器载体以及上述小型化超宽带柔性端射天线，所述小型化超宽带柔性端射天线安装在飞行器载体上。
19、作为进一步优选的，还包括支撑件，所述天线本体通过所述支撑件固定安装于飞行器载体上，所述支撑件与飞行器载体共形。
20、作为进一步优选的，所述支撑件为耐高温泡沫材料。
21、通过采用上述技术方案，支撑件质量较轻，能够较好的支撑天线本体，且便于实现和飞行器共形设置，同时支撑件采用耐高温材料，能在飞行器高速飞行时实现稳定的天线性能。
22、总体而言，通过本申请所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
23、1.本申请中天线本体采用水平极化半模vivaldi天线，天线尺寸相对传统天线减小了一半，具有超宽带、小型化、低剖面和端射等特性，同时天线本体和支撑件均与飞行器载体共形安装，减少体积占用，给其他集成设备预留了足够的空间，能够适用安装于飞行器上应用。
24、2.本申请中天线本体上通过形成指数锥形缝隙槽线结构，电场沿着指数锥形缝隙槽线传播，槽线的增加拓展了低频工作特性，能够使得vivaldi天线在不同频段内都能保持良好的辐射特性。
25、3.本申请中半椭圆形槽能够改变天线表面电流流径路线，采用不同尺寸的半椭圆形槽进一步加长了电流流径，可改善天线的低频段阻抗特性，增加天线带宽。
26、4.本申请通过匹配电阻能够改善天线低频处的阻抗匹配，可优化天线的低频特性，使天线最低工作频率拓展至2ghz，实现超宽带特性。
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1.一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，包括天线本体(3)，所述天线本体(3)用于固定安装于飞行器载体(1)上且与飞行器载体(1)共形，所述天线本体(3)采用水平极化半模Vivaldi天线且呈水平设置。
2.如权利要求1所述的一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，所述天线本体(3)包括耐高温柔性基板(303)，所述耐高温柔性基板(303)背离飞行器载体(1)的一侧为覆铜面且刻蚀有辐射镀铜层(301)和引向镀铜层(302)，所述辐射镀铜层(301)的面积大于引向镀铜层(302)的面积。
3.如权利要求2所述的一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，所述天线本体(3)还包括金属导体(308)，所述金属导体(308)固定连接于所述耐高温柔性基板(303)上，所述辐射镀铜层(301)为天线电流分布表面，所述辐射镀铜层(301)靠近金属导体(308)的一侧刻蚀为指数渐变线形式，并与金属导体(308)形成指数锥形缝隙槽线结构，作为天线的主辐射体。
4.如权利要求2所述的一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，所述辐射镀铜层(301)的远离金属
5.如权利要求3所述的一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，所述辐射镀铜层(301)的指数锥形缝隙槽线的起始端刻蚀有半圆形短路腔(305)，所述半圆形短路腔(305)靠近指数锥形缝隙槽线的起始端的一侧设置有用于对天线馈电的馈电点(306)。
6.如权利要求5所述的一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，所述辐射镀铜层(301)的指数锥形缝隙槽线末端和半圆形短路腔(305)远离指数锥形缝隙槽线的起始端的一侧均设置有匹配电阻(307)。
7.如权利要求2所述的一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，所述引向镀铜层(302)为椭圆形结构。
8.如权利要求2所述的一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，所述耐高温柔性基板(303)为聚酰亚胺薄膜材料，其介电常数为3.0～4.0，厚度为0.025mm～0.1mm。
9.一种飞行器，其特征在于，包括飞行器载体(1)以及如权利要求1-8任意一项所述的小型化超宽带柔性端射天线，所述小型化超宽带柔性端射天线安装在飞行器载体(1)上。
10.如权利要求9所述的一种飞行器，其特征在于，还包括支撑件(2)，所述天线本体(3)通过所述支撑件(2)固定安装于飞行器载体(1)上，所述支撑件(2)与飞行器载体(1)共形。
...【技术特征摘要】
1.一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，包括天线本体(3)，所述天线本体(3)用于固定安装于飞行器载体(1)上且与飞行器载体(1)共形，所述天线本体(3)采用水平极化半模vivaldi天线且呈水平设置。
2.如权利要求1所述的一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，所述天线本体(3)包括耐高温柔性基板(303)，所述耐高温柔性基板(303)背离飞行器载体(1)的一侧为覆铜面且刻蚀有辐射镀铜层(301)和引向镀铜层(302)，所述辐射镀铜层(301)的面积大于引向镀铜层(302)的面积。
3.如权利要求2所述的一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，所述天线本体(3)还包括金属导体(308)，所述金属导体(308)固定连接于所述耐高温柔性基板(303)上，所述辐射镀铜层(301)为天线电流分布表面，所述辐射镀铜层(301)靠近金属导体(308)的一侧刻蚀为指数渐变线形式，并与金属导体(308)形成指数锥形缝隙槽线结构，作为天线的主辐射体。
4.如权利要求2所述的一种小型化超宽带柔性端射天线，其特征在于，所述辐射镀铜层(301)的远离金属导体(308)的一侧刻蚀有若干半椭圆形槽(304)，若干所述半椭圆形槽(304)的面积沿指数渐变线的延伸方向呈依次减小渐变。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：陈立峰，王鑫，黄坤，张舒，王娟，
申请(专利权)人：湖北三江航天险峰电子信息有限公司，
类型：发明
国别省市：
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