[发明专利]机载高频裂隙天线和包括该机载高频裂隙天线的飞机

说明书

一种机载高频裂隙天线具有至少一个L形缝隙，该L形缝隙包括长边和短边。其中，在L形缝隙的长边和短边之间相连接的部位处开设有缺口部，从而增加L形缝隙的边缘长度。这一结构的机载高频裂隙天线可提高天线的辐射效率。还涉及一种包括该机载高频裂隙天线的飞机。

技术领域

本发明属于电子技术领域，特别地，本发明涉及一种可适用于民用飞机的高频裂隙天线。

背景技术

在诸如民用飞机之类的飞机上，安装有高频天线，用于飞机与飞机之间以及飞机与地面基站之间的远距离通信。飞机通信用的工作频率通常在2～30MHz的范围内。天线的设置除了非要满足通信要求之外，还要与飞机的尺寸形状等相适应。

现有的机载隐蔽式天线主要有缺口天线、回线天线、套筒天线、裂隙天线等。其中，缺口天线是在通常由金属制成的机身上切开一个缺口，并对该缺口馈以高频能量以激励整个机体而形成天线。在缺口天线的情形中，对缺口的设置位置有较多限制，例如需要在机身的非受力位置上设置缺口等，而且，缺口天线不能用于复合材料机身的飞机。

裂隙天线是在导体面上开缝而形成的天线，通常安装在飞机的垂尾前缘，当飞机垂尾蒙皮为金属材料时，在裂隙天线的缝隙中填充介质材料，馈线跨接在缝隙的两长边上，使高频电流沿着两长边流动而构成回路，进而激励电磁能量辐射。裂隙天线具有低剖面、易于集成化等特性，能够齐平安装在飞机机体上，实现平滑、零阻力，保持飞机的外形，从而避免对飞机机体造成额外的气动阻力和机械载荷。

裂隙天线由于安装在垂尾的前缘，因此易受风雨、沙尘等腐蚀的影响，而且，在侧风较强或飞机横向飞行姿态改变较剧烈时会受垂尾变形的影响。

图1示出了一种已有的裂隙天线的展开的平面图，该裂隙天线1上开设有两个L形缝隙，即第一L形缝隙2和第二L形缝隙3，这两个L形缝隙配合在一起，形成U形缝隙。在安装时，将该裂隙天线1对折并贴附到飞机的垂尾5前缘，如图2所示的。这样，第一和第二L形缝隙2、3互相之间的连接部4在垂尾的前缘形成缺口，而连接在L形缝隙的各自的长边2-1、3-1上的馈线(未示出)形成沿着长边的回路。

对于此种裂隙天线来说，在低频段，由于频率较低，电磁波的波长也较长。而与该较长的波长相比较而言，通常安装在垂尾的高频天线的尺寸要小得多，因而天线的辐射效率较低，在低频段范围中尤其如此。进而，在低频段(例如2MHz的频率下)范围中，天线的辐射能力变差。虽然增加天线尺寸能够提升辐射性能，但由于垂尾的尺寸限制，尺寸增加的余地有限。

因此，对于现有的飞机天线，仍存在进一步改进的需求，以提高天线的辐射效率，特别是天线在低频段的辐射效率。

发明内容

本发明是为了解决以上所述现有技术所存在的问题而做出的。本发明的目的是提供一种具有改进结构的用于飞机的裂隙天线，其可有效地降低天线谐振频率，增加低频段输入阻抗实部，从而可有效地提高该裂隙天线在低频段的辐射效率。

本发明的机载高频裂隙天线具有至少一个L形缝隙，L形缝隙包括长边和短边。其中，在L形缝隙的长边和短边之间相连接的部位处开设有缺口部，从而增加所述L形缝隙的边缘长度。进一步地，该缺口部具有相对于机载高频裂隙天线的中心轴线倾斜的缺口部边长，以实现边缘长度的增加。。

在如上所述的机载高频裂隙天线的结构中，通过缺口部的设置，可增加L形缝隙的边缘的长度，从而可有效地降低天线的谐振频率，从而可增加天线在低频段的输入阻抗实部，进而提高天线的辐射效率，还可降低飞机尾翼后向辐射场零深。

较佳地，缺口部边长的长度在机载高频裂隙天线所适用的最小波长的1％～5％的范围中。该长度范围可有效地平衡机载高频裂隙天线所安装位置的尺寸限制和提高辐射效率这两个在天线设计时的考虑因素。

较佳地，L形缝隙仅包括一个缺口部。

较佳地，L形缝隙的短边的短边底边与中心轴线形成底边夹角，底边夹角的范围是大于30°和小于等于90°。