CN110690548A - 一种不需要模具成型的抛物柱面天线结构及制作方法 - Google Patents

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黄福清
邓祖军
冯守庆
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Abstract

本发明涉及天线结构领域，公开了一种不需要模具成型的抛物柱面天线结构及制作方法。该结构包括骨架和反射面蒙皮；所述骨架包括多条横梁和多条竖筋，所述竖筋平行排列，所述竖筋的内表面为曲面，所述横梁设置在竖筋的外表面，所述横梁与竖筋固定形成骨架使竖筋的内表面在同一个骨架曲面上；所述反射面蒙皮采用碾压成型的方式与骨架曲面贴合。本发明的技术方案对骨架结构中竖筋形成的内表面设置为曲面，使反射面蒙皮可以在曲面上直接成型；在骨架内侧面碾压成型制得反射面蒙皮，使得制备操作过程简单，制备成本低廉。

Description

一种不需要模具成型的抛物柱面天线结构及制作方法
技术领域
本发明涉及天线结构领域，特别是一种不需要模具成型的抛物柱面天线结构及制作方法。
背景技术
抛物柱面天线广泛应用于地面电子设备系统中，尺寸也比较大，通常会超过1米。抛物柱面天线的主要组成部分包括反射面蒙皮和骨架，其中，反射面蒙皮是一种特殊曲面，用于接收和反射电磁波，而骨架是用于保持蒙皮形状，并提供足够的刚、强度，保证天线能正常工作。
对于抛物柱面天线结构的实现方式，行业内的常规做法是：
1.制作模具，并用模具对反射面蒙皮进行压力成型；
2.制作骨架；
3.连接反射面蒙皮和骨架。
采用这种方法的结果就是：
1.由于要依托模具成型，所以首先要制作模具；
2.加工车间需要购置压力设备对反射面蒙皮进行机械成型；
3.需要专门的库房保存磨具。
所以，传统制作方式成本很高，而且保存模具也费时、费力，带来管理成本的提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种不需要模具成型的抛物柱面天线结构及制作方法。该天线结构的实现不再借助于模具实现抛物柱面天线的制作，从而极大地降低加工成本。
本发明采用的技术方案如下：一种不需要模具成型的抛物柱面天线结构，包括骨架和反射面蒙皮；所述骨架包括多条横梁和多条竖筋，所述竖筋平行排列，所述竖筋的内表面为曲面，所述横梁设置在竖筋的外表面，所述横梁与竖筋固定形成骨架使竖筋的内表面在同一个骨架曲面上；所述反射面蒙皮采用碾压成型的方式与骨架曲面贴合。
进一步的，所述横梁之间平行设置。
进一步的，所述横梁和竖筋垂直设置。
进一步的，所述横梁通过螺钉与竖筋固定。
进一步的，所述反射面蒙皮和骨架之间采用沿骨架曲面法向安装的螺钉来固定。
本发明还公开了一种抛物柱面天线结构的制作方法，包括以下过程：
骨架结构制作过程：骨架设置多条横梁和多条竖筋，所述竖筋平行排列，所述竖筋的内表面设置为曲面，所述横梁设置在竖筋的外表面，所述横梁与竖筋固定形成骨架使竖筋的内表面在同一个骨架曲面上；
反射面蒙皮贴合过程：将反射面蒙皮的原材料置于骨架之上，然后利用碾压棒用力碾压蒙皮，使反射面蒙皮慢慢变形，直至与骨架的内表面均匀贴合为止。
进一步的，将反射面蒙皮的原材料置于骨架之上时，反射面蒙皮的一边与骨架端面平行。
进一步的，横梁与竖筋固定时，所述横梁之间采用平行设置的方法。
进一步的，横梁与竖筋固定时，所述横梁和竖筋垂直设置。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明的技术方案对骨架结构中竖筋形成的内表面设置为曲面，使反射面蒙皮可以在曲面上直接成型；在骨架内侧面碾压成型制得反射面蒙皮，使得制备操作过程简单，制备成本低廉。
附图说明
图1为本发明的骨架结构形式示意图。
图2为本发明反射面蒙皮成型示意图。
图3为本发明反射面蒙皮与骨架安装连接示意图。
图4为本发明实施例中横梁1结构示意图。
图5为本发明实施例中横梁2结构示意图。
图6为本发明实施例中竖筋曲面确定原理示意图。
附图标记：1——横梁1；2——横梁2；3——竖筋；11——骨架；12——反射面蒙皮；13——碾压棒；14——连接螺钉.
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明内容主要在于改进天线骨架结构，利用改进后的骨架作为支撑，直接使反射面蒙皮成型，具体包括：
(1)骨架结构形式，如图1所示。
将骨架上竖筋3的内表面设计成曲面，相对于反射面蒙皮内表面(工作面)有一个厚度偏差(厚度偏差在内表面的法向)，合理设计竖筋3和横梁的形状，并合理分布，保证骨架有足够的刚、强度，同时使所有竖筋形成的曲面满足要求，即所述横梁与竖筋固定形成骨架使竖筋的内表面在同一个骨架曲面上。
图1中，所有竖筋为一种结构形式的零件，而横梁根据具体的对外安装形式可以设计成不同的零件，如图1其中横梁1和横梁2设置了安装结构不一样，如图4所示，横梁1具有更多的孔，而且横梁1具有减重结构设计(图4中横梁1上的矩形框为凹槽)这个可以根据实际安装需要确定；如图5所示的横梁2只具有安装孔，以及图1中横梁1下面一根横梁中间是间断的，也是对外安装的需要。各零件通过螺钉连接形成骨架11。
(2)反射面蒙皮成型方式，如图2所示。
首先固定骨架11，将反射面蒙皮12的原材料置于骨架11之上(蒙皮的一边与骨架端面平行)，然后利用碾压棒13用力碾压蒙皮，使其慢慢变形，直至与骨架11的内表面均匀贴合为止。
如图3所示反射面蒙皮12与骨架11之间的固定方式，采用螺钉14固定。螺钉沿曲面的法向安装。
如图6所示，其中O点为馈源，以馈源O点为原点做XZ二维坐标使竖筋分布在XZ二维坐标上，二维坐标的横坐标Z轴与竖筋的一端垂直，通过现有的公式计算获取夹角θ对应的弧面上点的坐标，以此来确定竖筋的曲面。
其中一个实施例：按照本发明设计的天线骨架结构，大批量制作了两种规格的抛物柱面天线：一种是1100mm(长)×500mm(高)，另外一种是1500mm(长)×1000mm(高)。这两种天线，都是先制作好骨架11，然后直接利用骨架11对反射面蒙皮12成型，最终组合成天线。经检测，所有天线的反射面都符合均方根差要求，电气指标也完全满足要求，证明这种结构以及制作方法是可靠的，能得到大力推广。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种不需要模具成型的抛物柱面天线结构，其特征在于，包括骨架和反射面蒙皮；所述骨架包括多条横梁和多条竖筋，所述竖筋平行排列，所述竖筋的内表面为曲面，所述横梁设置在竖筋的外表面，所述横梁与竖筋固定形成骨架使竖筋的内表面在同一个骨架曲面上；所述反射面蒙皮采用碾压成型的方式与骨架曲面贴合。
2.如权利要求1所述的不需要模具成型的抛物柱面天线结构，其特征在于，所述横梁之间平行设置。
3.如权利要求1所述的不需要模具成型的抛物柱面天线结构，其特征在于，所述横梁和竖筋垂直设置。
4.如权利要求1所述的不需要模具成型的抛物柱面天线结构，其特征在于，所述横梁通过螺钉与竖筋固定。
5.如权利要求1所述的不需要模具成型的抛物柱面天线结构，其特征在于，所述反射面蒙皮和骨架之间采用沿骨架曲面法向安装的螺钉来固定。
6.一种不需要模具成型的抛物柱面天线结构的制作方法，包括以下过程：
骨架结构制作过程：骨架设置多条横梁和多条竖筋，所述竖筋平行排列，所述竖筋的内表面设置为曲面，所述横梁设置在竖筋的外表面，所述横梁与竖筋固定形成骨架使竖筋的内表面在同一个骨架曲面上；
反射面蒙皮贴合过程：将反射面蒙皮的原材料置于骨架之上，然后利用碾压棒用力碾压蒙皮，使反射面蒙皮慢慢变形，直至与骨架的内表面均匀贴合为止。
7.如权利要求6所述的不需要模具成型的抛物柱面天线结构的制作方法，其特征在于，将反射面蒙皮的原材料置于骨架之上时，反射面蒙皮的一边与骨架端面平行。
8.如权利要求6所述的不需要模具成型的抛物柱面天线结构的制作方法，其特征在于，横梁与竖筋固定时，所述横梁之间采用平行设置的方法。
9.如权利要求6所述的不需要模具成型的抛物柱面天线结构的制作方法，其特征在于，横梁与竖筋固定时，所述横梁和竖筋垂直设置。
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