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申请/专利权人：北京机电工程研究所

摘要：本发明提供了一种卫通导航三模收发一体化高温抗干扰阵列天线及相关装置，该阵列天线口面内共有7阵元，其中，有7个导航接收阵元、5个短报文接收阵元、5个卫星通信接收阵元，1个短报文发射阵元、1个卫星通信发射阵元，五个三频双圆极化共口径陶瓷天线单元均用于导航接收、短报文及卫星通信接收，第一收发共口径陶瓷天线单元用于导航接收以及短报文发射，第二收发共口径陶瓷天线单元用于导航接收以及卫星通信发射。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中小尺寸下的抗干扰阵列天线多模式集成口面利用率低、剖面高，合成波束增益低等问题，同时解决多模复合后的复杂天线体结构的耐高温设计的技术问题。

主权项：1.一种卫通导航三模收发一体化高温抗干扰阵列天线，其特征在于，该阵列天线口面内共有7阵元，口面内多种天线功能重叠布局，每个阵元均包含三种或两种天线功能，7阵元中，有7个导航接收阵元，5个短报文接收阵元，5个卫星通信接收阵元，1个短报文发射阵元，1个卫星通信发射阵元，所述卫通导航三模收发一体化高温抗干扰阵列天线包括五个三频双圆极化共口径陶瓷天线单元、两个收发共口径陶瓷天线单元、高温合金底板以及高温连接器，五个所述三频双圆极化共口径陶瓷天线单元和两个所述收发共口径陶瓷天线单元均设置在所述高温合金底板上，五个所述三频双圆极化共口径陶瓷天线单元均用于导航接收、短报文接收及卫星通信接收，第一收发共口径陶瓷天线单元用于导航接收以及短报文发射，第二收发共口径陶瓷天线单元用于导航接收以及卫星通信发射；任一所述三频双圆极化共口径陶瓷天线单元均包括第一层陶瓷基板1、第二层陶瓷基板2、第三层陶瓷基板3、第四层陶瓷基板4、短报文接收辐射贴片5、背面焊盘6、背面馈电贴片焊盘7、馈电贴片8、正面焊盘9、卫星通信接收辐射贴片焊盘10、卫星通信接收辐射贴片11、卫星通信接收金属地层12、导航接收辐射贴片13、导航接收金属地层14、第一金属柱23和第二金属柱24，所述短报文接收辐射贴片5设置在所述第一层陶瓷基板1的正面，所述背面焊盘6和所述背面馈电贴片焊盘7设置在所述第一层陶瓷基板1的背面，所述馈电贴片8和所述正面焊盘9设置在所述第二层陶瓷基板2的正面，所述卫星通信接收辐射贴片焊盘10设置在所述第二层陶瓷基板2的背面，所述卫星通信接收辐射贴片11设置在所述第三层陶瓷基板3的正面，相对应的正面焊盘9和背面焊盘6图形一致，相对应的贴片11和贴片焊盘10图形一致，所述卫星通信接收金属地层12设置在所述第三层陶瓷基板3的背面，所述导航接收辐射贴片13设置在所述第四层陶瓷基板4的正面，所述导航接收金属地层14设置在所述第四层陶瓷基板4的背面，所述第一层陶瓷基板1、第二层陶瓷基板2和第三层陶瓷基板3的尺寸均小于所述导航接收辐射贴片13的尺寸，所述短报文接收辐射贴片5的尺寸小于所述卫星通信接收辐射贴片11的尺寸，所述短报文接收辐射贴片5为矩形贴片，沿所述短报文接收辐射贴片5的对角线切角15以用于实现右旋圆极化特性，所述卫星通信接收辐射贴片11为矩形贴片，沿与所述短报文接收辐射贴片5切角相反的方向进行对角线切角16以实现左旋圆极化特性，所述卫星通信接收辐射贴片11在与所述馈电贴片8同心位置处开设圆形绝缘孔17，所述导航接收辐射贴片13为矩形贴片，沿对角线切角18以用于实现右旋圆极化特性，所述馈电贴片8位于短报文接收辐射贴片5和所述卫星通信接收辐射贴片11之间，用于进行耦合馈电，同时激励所述短报文接收辐射贴片5和所述卫星通信接收辐射贴片11，在所述第四层陶瓷基板4上设置第一金属化通孔19，所述第一金属化通孔19为中心短路过孔，所述卫星通信接收金属地层12在所述第一金属化通孔19投影的圆形区域开设等大的圆形绝缘孔，所述第一金属化通孔19的上端与位于所述第四层陶瓷基板4上表面的导航接收辐射贴片13电连接，下端与位于所述第四层陶瓷基板4下表面的导航接收金属地层14电连接，在所述第四层陶瓷基板4上设置第二金属化通孔20，所述第二金属化通孔20与所述导航接收金属地层14上的绝缘孔21同心，所述第二金属化通孔20的上端与位于所述第四层陶瓷基板4上表面的导航接收辐射贴片13电连接，设置第三金属化通孔22，所述第三金属化通孔22贯穿所述第二层陶瓷基板2和所述第三层陶瓷基板3，所述第三金属化通孔22沿所述三频双圆极化共口径陶瓷天线单元的轴线方向的投影位于第一金属化通孔19覆盖的圆形区域内，偏心一定距离，所述第三金属化通孔22的上端与位于所述第二层陶瓷基板2上表面的馈电贴片8同心且电连接，所述第一金属柱23位于第二金属化通孔20内，上端与所述第三层陶瓷基板3下表面平齐，下端从所述第四层陶瓷基板4下表面伸出，所述第二金属柱24位于第三金属化通孔22内，上端与所述第一层陶瓷基板1下表面平齐，下端从所述第四层陶瓷基板4下表面伸出一定距离，一至四层陶瓷基板通过各层接触面共同区域的金属银层共烧一体成型，所述第一金属柱23与所述第二金属柱24表面镀金，通过工装固定后与所在金属化孔内的银层钎焊固定，在所述第四层陶瓷基板4上开设第一通孔25，所述第一通孔25为安装螺钉孔，螺钉穿过所述第一通孔25实现所述第四层陶瓷基板4与所述高温合金底板固定连接，四层陶瓷基板安装于高温合金底板上，在所述高温合金底板上设置第一馈电孔27，所述第一馈电孔27用于安装高温K型连接器，所述第一金属柱23与所述第二金属柱24伸出部分与所述第一馈电孔27内的高温K型连接器对插，利用馈电金属柱钎焊后与高温K型连接器机械对插设计，提高耐温以及结构可靠性；任一所述收发共口径陶瓷天线单元均包括第一陶瓷基板、第二陶瓷基板、发射辐射贴片28、导航接收辐射贴片29、第三金属柱33和第四金属柱34，所述发射辐射贴片28设置在所述第一陶瓷基板的正面，所述导航接收辐射贴片29设置在所述第二层陶瓷叠层结构基板的正面，所述第一陶瓷基板尺寸小于所述导航接收辐射贴片29尺寸，在所述第二陶瓷基板上开设第四金属化通孔30，所述第四金属化通孔30为中心短路孔，在所述第一陶瓷基板上开设第五金属化通孔31，所述第五金属化通孔31沿所述收发共口径陶瓷天线单元的轴线方向的投影位于第四金属化通孔30覆盖的圆形区域内，偏心一定距离，在所述第二陶瓷基板上开设第六金属化通孔32，所述第三金属柱33位于所述第六金属化通孔32内，上端与所述第一陶瓷基板下表面平齐，下端从所述第二陶瓷基板下表面伸出，所述第四金属柱34位于所述第五金属化通孔31内，上端与第一层陶瓷基板上表面平齐，下端穿过所述第四金属化通孔30并从第二层陶瓷基板下表面伸出，所述第一陶瓷基板和所述第二陶瓷基板通过两者接触面共同区域的金属银层共烧一体成型，两金属柱伸出部分与高温合金底板安装的高温K型连接器对插，在所述第二陶瓷基板上开设第二通孔36，所述第二通孔36为安装螺钉孔，螺钉穿过所述第二通孔36实现所述第二陶瓷基板与所述高温合金底板的固定连接；所述高温合金底板为五个三频双圆极化共口径陶瓷天线单元及两个收发共口径陶瓷天线单元的安装底板，14个馈电端口与各陶瓷天线单元金属柱所在位置同轴设置，高温连接器安装于高温合金底板的14个馈电端口处，7个陶瓷天线单元的金属柱与对应位置处的高温连接器对插后，通过螺钉进行安装固定。

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