CN104393421A - 一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器，它涉及无线探测、卫星通信、电子测控、电子干扰等领域。该天线反射器为分瓣结构，包括一个中心瓣和在中心瓣周围均布的多块块扇形瓣；其中心瓣包括中心反射面板和固定连接在中心反射面板背面的中心基座、多条长加强筋和多条短加强筋；其扇形瓣包括扇形反射面板和固定连接在扇形反射面板背面的加强筋；中心瓣与扇形瓣之间以及多块扇形瓣之间都通过可拆卸方式连接；中心反射面板和多块扇形反射面板共同组成该天线反射器的反射面板。本发明优化了大口径天线的分瓣形式，同时将反射面板与加强背架进行一体化设计，结构稳定，便于天线反射器的运输、架设和运行。
Description
技术领域
本发明涉及无线探测、卫星通信、电子测控、电子干扰等领域中的一种天线反射器，特别适用于有质量轻、快速拆装、工作频段高等要求的天线反射器。
背景技术
随着通信、测控等电子技术的不断发展，远程无线探测、卫星通信、电子测控等领域不仅广泛采用抛物面天线，同时对天线的机动性、快速反应性及其工作频段的要求越来越高。对于大口径抛物面天线，为满足公路运输性能要求，需进行分瓣拼装处理。目前传统抛物面天线基本采用扇形等分切割方式分割天线反射器，同时反射器结构形式采用铝质面板和钢质背架组合的结构形式，此种结构形式存在结构不够稳定，运输和运行过程中容易出故障，拆装单元重量大、运输单元数量多、拆收与架设人员需求多、架设耗时长等缺点，大大制约了天线的机动性能。
发明内容
本发明的目的在于解决现有天线反射器的分瓣结构不够稳定的问题，把天线反射面板进行异型切割，并将反射面板与加强背架进行一体化设计，提供一种结构稳定、便于运输、架设和运行的新型的分瓣式高精度全复合材料天线反射器。
本发明的目的是这样实现的：
一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器，该天线反射器为分瓣结构，包括一个中心瓣和在中心瓣周围均布的多块块扇形瓣；其中心瓣包括中心反射面板和固定连接在中心反射面板背面的中心基座、多条长加强筋和多条短加强筋；其扇形瓣包括扇形反射面板和固定连接在扇形反射面板背面的加强筋；中心瓣与扇形瓣之间以及多块扇形瓣之间都通过可拆卸方式连接；中心反射面板和多块扇形反射面板共同组成该天线反射器的反射面板。
所述中心反射面板和扇形反射面板均为夹芯结构，包括铝蜂窝板材和通过胶粘剂粘接在其两面的碳纤维内、外蒙皮。
所述中心基座、长加强筋和短加强筋均通过胶粘剂粘接在中心反射面板的背面；所述加强筋也通过胶粘剂粘接在扇形反射面板的背面。
所述中心基座用板材为碳纤维编织布结合固化树脂而成的层压结构；长加强筋、短加强筋和加强筋均为夹芯结构，包括泡沫板材和通过胶粘剂粘接在其两面的碳纤维内、外蒙皮。
所述中心反射面板和扇形反射面板均为翻边结构，在中心反射面板和扇形反射面板之间的翻边上设置定位销和可拆卸式连接件，在扇形反射面板之间的翻边上设置可拆卸式辅助连接件。
所述短加强筋与加强筋之间的位置相对应，在短加强筋的外端设置凹槽形定位件，在加强筋的内端设置与其对应的凸块形定位件，短加强筋和加强筋之间通过凹槽形定位件和凸块形定位件实现可拆卸式连接。
在所述长加强筋和短加强筋的根部设置加强块，其与中心基座通过标准连接件连接。
所述翻边板材为碳纤维编织布结合固化树脂而成的层压结构；翻边也通过胶粘剂粘接在中心反射面板或扇形瓣背面的边缘。
所述中心反射面板在正对其正面的方向为正方形，扇形反射面板与中心反射面板的结合线为所述正方形的边线。
本发明与背景技术相比具有如下优点：
1.本发明优化了大口径天线的分瓣形式，同时将反射面板与加强背架进行一体化设计，结构稳定，便于天线反射器的运输、架设和运行。
2.本发明实现了天线反射器的整体复合材料化，既保证了天线各部分的刚度，又减轻了天线各部分的重量，便于实现了单人对天线的拆分与拼装工作。
3.本发明采用粘接的连接方式，便于通过整体模具及相应工装的高精度组装工艺，保证了天线反射器整体的拼装精度小于0.25毫米(R.M.S)，完全适用于Ka频段天线的使用要求。
附图说明
图1本发明天线拼装后的正面示意图。
图1-1为本发明图1中的A-A剖视图。
图2为本发明天线拼装后的侧面示意图。
图3为本实用型天线拼装后的背面示意图。
图4为本发明天线拆分后正方形瓣结构背面示意图。
图4-1为本发明图4中的B-B剖视图。
图4-2为本发明图4中的C-C剖视图。
图5为本发明天线拆分后扇形瓣结构示意图。
图5-1为本发明图5中的D-D剖视图。
其中：1、中心瓣，2、扇形瓣，3、定位销，4、可拆卸式连接件，5、辅助连接件，6、中心反射面板，7、扇形反射面板，8、中心基座，9、长加强筋，10、短加强筋，11、加强块，12、标准连接件，13、凹槽形定位件，14、加强筋，15、凸块形定位件。
具体实施方式
本发明为分瓣结构，包括一个中心瓣1和在中心瓣1周围均布的多块块扇形瓣2；其中心瓣1包括中心反射面板6和固定连接在中心反射面板6背面的中心基座8、多条长加强筋9和多条短加强筋10；其扇形瓣2包括扇形反射面板7和固定连接在扇形反射面板7背面的加强筋14；中心瓣1与扇形瓣2之间以及多块扇形瓣2之间都通过可拆卸方式连接；中心反射面板6和多块扇形反射面板7共同组成该天线反射器的反射面板。
所述中心反射面板6和扇形反射面板7均为夹芯结构，包括铝蜂窝板材和通过胶粘剂粘接在其两面的碳纤维内、外蒙皮。
所述中心基座8、长加强筋9和短加强筋10均通过胶粘剂粘接在中心反射面板6的背面；所述加强筋14也通过胶粘剂粘接在扇形反射面板7的背面。
所述中心基座8用板材为碳纤维编织布结合固化树脂而成的层压结构；长加强筋9、短加强筋10和加强筋14均为夹芯结构，包括泡沫板材和通过胶粘剂粘接在其两面的碳纤维内、外蒙皮。
所述中心反射面板6和扇形反射面板7均为翻边结构，在中心反射面板6和扇形反射面板7之间的翻边上设置定位销3和可拆卸式连接件4，在扇形反射面板7之间的翻边上设置可拆卸式辅助连接件5。
所述短加强筋10与加强筋14之间的位置相对应，在短加强筋10的外端设置凹槽形定位件13，在加强筋14的内端设置与其对应的凸块形定位件15，短加强筋10和加强筋14之间通过凹槽形定位件13和凸块形定位件15实现可拆卸式连接。
在所述长加强筋9和短加强筋10的根部设置加强块11，其与中心基座8通过标准连接件12连接。
所述翻边板材为碳纤维编织布结合固化树脂而成的层压结构；翻边也通过胶粘剂粘接在中心反射面板6或扇形瓣2背面的边缘。
所述中心反射面板6在正对其正面的方向为正方形，扇形反射面板7与中心反射面板6的结合线为所述正方形的边线。
其具体制作过程如下：
⑴利用曲面数学模型，设计铸铁材料的模具，表面经数控精加工成高精度包络面。
⑵利用模具，将1毫米厚的碳纤维内、外蒙皮中温预置成型。
⑶利用模具，按照中心反射面曲线，碳纤维层压成型3毫米厚曲面翻边。
⑶在内蒙皮的凸曲面和外蒙皮的凹曲面涂覆胶粘剂，将40毫米后的铝蜂窝板材粘接在内外蒙皮之间，将翻边的内侧面涂覆胶粘剂定位在内蒙皮的边缘。将定位好的各面板构件密封在真空袋内，实施真空负压工艺，成型高精度中心反射面板。
⑷利用模具，采用低温固化胶粘的工艺方式，碳纤维层压成型中心基座，厚度为20毫米。
⑸利用模具，采用低温固化胶粘的工艺方式，将1毫米厚碳纤维蒙皮，与30毫米厚泡沫板材粘接成型天线长加强筋和短加强筋。
⑹将成型后的中心反射面倒扣定位在面板模具上，借助面板模具上的定位工装将中心基座、长加强筋、短加强筋分别定位压贴在中心反射面背部，在对应的贴合处涂抹胶粘剂进行粘接，同时在每条加强筋根部与中心基座交接处预埋加强块，通过标准连接件与中心基座进行固定连接。
⑺低温固化胶膜后，脱模成型天线正方形中心瓣。
本发明的扇形瓣由扇形反射面、加强筋组成，其成型的工艺过程与正方形瓣基本一致。
本发明的正方形瓣与扇形瓣分别成型后，将各分瓣反射器进行定位拼装，实施例具体制作过程如下：
⑴正方形瓣与扇形瓣分别反扣在高精度模具上，利用模具上的刻线完成多瓣面板间的拼装定位。
⑵在分瓣天线反射面各个翻边上定位预埋粘接定位销、可拆卸式连接件、辅助连接件。定位销、可拆卸式连接件、辅助连接件采用不锈钢材料机械加工而成。
⑶在正方形瓣的短加强筋和扇形瓣的加强筋上，成对预埋粘接凹槽形定位件、凸块形定位件。凹槽形定位件、凸块形定位件采用不锈钢材料机械加工而成。
⑷低温固化胶膜后，脱模构成分瓣式高精度天线反射器。
Claims (9)
1.一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器，其特征在于：该天线反射器为分瓣结构，包括一个中心瓣⑴和在中心瓣⑴周围均布的多块块扇形瓣⑵；其中心瓣⑴包括中心反射面板⑹和固定连接在中心反射面板⑹背面的中心基座⑻、多条长加强筋⑼和多条短加强筋⑽；其扇形瓣⑵包括扇形反射面板⑺和固定连接在扇形反射面板⑺背面的加强筋⒁；中心瓣⑴与扇形瓣⑵之间以及多块扇形瓣⑵之间都通过可拆卸方式连接；中心反射面板⑹和多块扇形反射面板⑺共同组成该天线反射器的反射面板。
2.根据权利要求1所述的一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器，其特征在于：所述中心反射面板⑹和扇形反射面板⑺均为夹芯结构，包括铝蜂窝板材和通过胶粘剂粘接在其两面的碳纤维内、外蒙皮。
3.根据权利要求1所述的一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器，其特征在于：所述中心基座⑻、长加强筋⑼和短加强筋⑽均通过胶粘剂粘接在中心反射面板⑹的背面；所述加强筋⒁也通过胶粘剂粘接在扇形反射面板⑺的背面。
4.根据权利要求2所述的一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器，其特征在于：所述中心基座⑻用板材为碳纤维编织布结合固化树脂而成的层压结构；长加强筋⑼、短加强筋⑽和加强筋⒁均为夹芯结构，包括泡沫板材和通过胶粘剂粘接在其两面的碳纤维内、外蒙皮。
5.根据权利要求1所述的一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器，其特征在于：所述中心反射面板⑹和扇形反射面板⑺均为翻边结构，在中心反射面板⑹和扇形反射面板⑺之间的翻边上设置定位销⑶和可拆卸式连接件⑷，在扇形反射面板⑺之间的翻边上设置可拆卸式辅助连接件⑸。
6.根据权利要求1所述的一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器，其特征在于：所述短加强筋⑽与加强筋⒁之间的位置相对应，在短加强筋⑽的外端设置凹槽形定位件⒀，在加强筋⒁的内端设置与其对应的凸块形定位件⒂，短加强筋⑽和加强筋⒁之间通过凹槽形定位件⒀和凸块形定位件⒂实现可拆卸式连接。
7.根据权利要求1所述的一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器，其特征在于：在所述长加强筋⑼和短加强筋⑽的根部设置加强块⑾，其与中心基座⑻通过标准连接件⑿连接。
8.根据权利要求5所述的一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器，其特征在于：所述翻边板材为碳纤维编织布结合固化树脂而成的层压结构；翻边也通过胶粘剂粘接在中心反射面板⑹或扇形瓣⑵背面的边缘。
9.根据权利要求1所述的一种分瓣式高精度全复合材料天线反射器，其特征在于：所述中心反射面板⑹在正对其正面的方向为正方形，扇形反射面板⑺与中心反射面板⑹的结合线为所述正方形的边线。
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