一種有源天線的空氣同軸輸出結構的製作方法

2023-04-29 10:12:06

本發明涉及一種航空航天系統、定位導航與控制領域，特別是一種有源天線的空氣同軸輸出結構。

背景技術：

在定位導航、控制系統等多領域中，對於系統內部部件的工作環境、整體結構尺寸、輸出埠位置、輸出接口形式等均有嚴格限制。產品設計中既要滿足整機外部指標，同時兼顧內部核心模塊的電性能，對於輸出結構的可靠性設計提出了更高的要求。

現有輸出連接結構主要分為三種形式：第一種是採用介質穿牆接插件，此種形式多運用於獨立模塊化產品設計中，對產品整體尺寸留有較大餘量，系統互聯空間充足的情況；第二種是電纜與接插件焊接互聯的形式，電纜一端與射頻印製板輸出饋點焊接，另一端與固定位置的接插件接口連接，操作較為困難，且存在連接不可靠的隱患，導致產品電性能受影響；第三種為針型、孔型插座與電纜組合的形式，此種形式輸出位置較為靈活，但易受自身尺寸及電纜轉彎半徑的影響，結構高度受限，且對於有特殊的使用環境要求，如氣密、水密等，需要另行設計外部結構使其滿足環境設計要求。同時，在調試過程中電纜易因外力彎折而受損，使用周期有所限制。綜上所述，以上三種形式均存在一定的局限性。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的上述不足，提供一種有源天線的空氣同軸輸出結構，優化結構尺寸、安裝便捷、連接可靠且輸出接口位置更加靈活，適應各種安裝需求。

本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的：

一種有源天線的空氣同軸輸出結構，包括半封閉孔型套筒、彈性內嵌鎖緊結構、針型接插件、密封橡膠圈、調節墊片、射頻電路板、屏蔽盒體底板和屏蔽盒體蓋板；其中，屏蔽盒體底板位於射頻空氣同軸輸出結構的底部；射頻電路板固定安裝在屏蔽盒體底板的上表面；調節墊片固定安裝在射頻電路板的上表面；屏蔽盒體蓋板固定安裝在屏蔽盒體底板的上表面，且屏蔽盒體蓋板的中部位置與調節墊片上表面接觸；屏蔽盒體蓋板的邊緣位置與射頻電路板的上表面接觸；半封閉孔型套筒豎直固定安裝在屏蔽盒體蓋板的中部；彈性內嵌鎖緊結構軸向豎直的固定安裝在半封閉孔型套筒內；針型接插件固定安裝在屏蔽盒體蓋板的上表面，且針型接插件和屏蔽盒體蓋板之間設置有密封橡膠圈。

在上述的一種有源天線的空氣同軸輸出結構，所述半封閉孔型套筒的底端豎直伸入射頻電路板內部，且半封閉孔型套筒的底端與射頻電路板的輸出饋點固定連接。

在上述的一種有源天線的空氣同軸輸出結構，所述針型接插件的下表面設置有法蘭盤，密封橡膠圈固定安裝在針型接插件的法蘭中。

在上述的一種有源天線的空氣同軸輸出結構，所述針型接插件底部穿過屏蔽盒體蓋板，垂直與半封閉孔型套筒內的彈性內嵌鎖緊結構固定連接。

在上述的一種有源天線的空氣同軸輸出結構，所述屏蔽盒體蓋板包括圓柱孔型凸臺、旋緊螺紋結構和壓塊結構；其中，圓柱孔型凸臺設置在屏蔽盒體蓋板上表面的中部位置；壓塊結構為方形結構，設置在屏蔽盒體蓋板一邊，且壓塊結構與屏蔽盒體蓋板一體成型；旋緊螺紋結構設置在屏蔽盒體蓋板的下表面，且旋緊螺紋結構環繞針型接插件的下端。

在上述的一種有源天線的空氣同軸輸出結構，所述針型接插件下表面的法蘭盤與盒體蓋板之間的縫隙用GD414填平。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

(1)本發明所採用的空氣同軸內導體由套筒、鎖緊結構和插針共同組成，套筒與鎖緊結構的長度因整體結構高度而定。只要插針進入有效連接進程，均屬於可靠互連範圍，配合調節墊片與緊固螺釘的使用，增強了互連可靠性；

(2)本發明採用結構集成設計方案，將空氣同軸外部金屬屏蔽結構、接插件旋緊螺紋結構與異型壓塊全部集成於屏蔽盒體蓋板中，既減小了設計、安裝尺寸，同時改善了腔體內部場分布，增加了電路隔離度，防止內部電路自激。安裝便捷，且便於拆卸和維修。

附圖說明

圖1為本發明空氣同軸輸出結構剖面結構示意圖；

圖2為本發明屏蔽盒體蓋板上下表面示意圖；

圖3為本發明關鍵件裝配關係示意圖；

圖4為發明當腔體高度大於接插件安裝嵌入尺寸時，空氣同軸輸出結構剖面示意圖；

圖5為發明當腔體高度等於接插件安裝嵌入尺寸時，空氣同軸輸出結構剖面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的描述：

如圖1所示為空氣同軸輸出結構剖面結構示意圖，由圖可知，一種有源天線的空氣同軸輸出結構，包括半封閉孔型套筒1、彈性內嵌鎖緊結構2、針型接插件3、密封橡膠圈4、調節墊片5、射頻電路板6、屏蔽盒體底板7、屏蔽盒體蓋板8和緊固螺釘9；其中，屏蔽盒體底板7位於射頻空氣同軸輸出結構的底部；射頻電路板6固定安裝在屏蔽盒體底板7的上表面；調節墊片5固定安裝在射頻電路板6的上表面；屏蔽盒體蓋板8固定安裝在屏蔽盒體底板7的上表面，且屏蔽盒體蓋板8的中部位置與調節墊片5上表面接觸；屏蔽盒體蓋板8的邊緣位置與射頻電路板6的上表面接觸；半封閉孔型套筒1豎直固定安裝在屏蔽盒體蓋板8的中部；彈性內嵌鎖緊結構2軸向豎直的固定安裝在半封閉孔型套筒1內；針型接插件3固定安裝在屏蔽盒體蓋板8的上表面，且針型接插件3和屏蔽盒體蓋板8之間設置有密封橡膠圈4；屏蔽盒體底板7的下表面中部位置設置有緊固螺釘9；其中，針型接插件3的下表面設置有法蘭盤，密封橡膠圈4固定安裝在針型接插件3的法蘭中；針型接插件3底部穿過屏蔽盒體蓋板8，垂直與半封閉孔型套筒1內的彈性內嵌鎖緊結構2固定連接；針型接插件3下表面的法蘭盤與盒體蓋板8之間的縫隙用GD414填平。

彈性內嵌鎖緊結構2安裝於半封閉孔型套筒1內構成輸出組合孔型結構，該組合孔型結構的底端垂直焊接於射頻電路板6的輸出饋點，以保證與針型接插件3對接時針孔對齊；密封橡膠圈4固定於針型接插件3的法蘭盤中；針型接插件3一端為孔型接口，用於與外部系統連接，另一端為輸出插針，針型接插件3通過屏蔽盒體蓋板8上表面的螺紋孔旋緊穿過蓋板下表面金屬凸臺垂直安裝於半封閉孔型套筒1內的彈性內嵌鎖緊結構2中，構成匹配空氣同軸輸出結構，通過插針給射頻電路板6供電；調節墊片5安裝於屏蔽盒體蓋板8與射頻電路板6之間，用以補償結構公差所造成的接地不良的影響，若公差滿足設計要求，則不採用墊片；緊固螺釘9依次穿過屏蔽盒體底板7、射頻電路板6安裝於盒體蓋板中，增強連接可靠性，同時螺釘柱頭與結構之間的空隙以環氧膠填平。

輸出互連的有效連接進程，即：針型接插件3可靠性插入深度由彈性內嵌鎖緊結構2與半封閉孔型套筒1共同決定。只要針型接插件3進入有效連接進程，均屬於可靠互連範圍。

如圖3所示為關鍵件裝配關係示意圖，由圖可知，半封閉孔型套筒1的底端豎直伸入射頻電路板6內部；彈性內嵌鎖緊結構2安裝於半封閉孔型套筒1內構成輸出組合孔型結構，該組合孔型結構的底端，即：半封閉孔型套筒1的封閉端垂直焊接於射頻電路板6的輸出饋點，以保證與針型接插件3插針對接時針孔對齊，同時套筒封閉面不可突出印製板背面，應保證儘量齊平或略向內縮進，避免與屏蔽盒體底板7接觸並短路，套筒與印製板饋點之間的空隙以焊錫填充，以保證焊接可靠；密封橡膠圈4固定於針型接插件3的法蘭盤中；針型接插件3一端為孔型接口，用於與外部系統連接，另一端為輸出插針，針型接插件3通過屏蔽盒體蓋板8上表面的螺紋孔旋緊穿過蓋板下表面金屬凸臺垂直安裝於半封閉孔型套筒1內的彈性內嵌鎖緊結構2中，插針、鎖緊結構、套筒共同組成空氣同軸內導體，蓋板8下表面金屬凸臺內逕取決於空氣同軸內導體直徑，工作中通過插針給射頻電路板供電；調節墊片5安裝於屏蔽盒體蓋板8與射頻電路板6之間，用以補償結構公差所造成的接地不良的影響，若公差滿足設計要求，則不採用墊片；緊固螺釘9依次穿過屏蔽盒體底板7、射頻電路板6安裝於盒體蓋板8中，增強連接可靠性，同時螺釘柱頭與結構之間的空隙以環氧膠填平。

如圖2所示為屏蔽盒體蓋板上下表面示意圖，由圖可知，屏蔽盒體蓋板8包括圓柱孔型凸臺81、旋緊螺紋結構82和壓塊結構83；其中，圓柱孔型凸臺81設置在屏蔽盒體蓋板8上表面的中部位置；壓塊結構83為方形結構，設置在屏蔽盒體蓋板8一邊，且壓塊結構83與屏蔽盒體蓋板8一體成型；旋緊螺紋結構82設置在屏蔽盒體蓋板8的下表面，且旋緊螺紋結構82環繞針型接插件3的下端。圓柱孔型凸臺81，其通孔直逕取決於構成空氣同軸的內導體直徑，即：半封閉孔型套筒1的直徑。以旋緊螺紋安裝接插件，減小了固定法蘭所需要的安裝空間，如需密封，可將接插件法蘭盤與盒體蓋板的縫隙用GD414填平。該異形壓塊與蓋板築成一體，既為緊固螺釘9提供了安裝空間，同時較之常規獨立壓塊結構減小了設計尺寸。

當屏蔽盒體蓋板8的上表面高度等於針型接插件3安裝嵌入尺寸時，如圖5所示，屏蔽盒體蓋板8的安裝面與針型接插件3的法蘭下表面齊平；當屏蔽盒體蓋板8的高度大於接插件安裝嵌入尺寸時，如圖4所示，需要降低輸出平面即在屏蔽盒體蓋板8上表面銑出凹槽以安裝針型接插件3，空隙處可視環境要求是否需要填充物密封。

本發明說明書中未作詳細描述的內容屬本領域技術人員的公知技術。