CN112072321B - 一种充气天线的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充气天线的制备工艺，制备充气天线单元，d1.裁切基材,d2.裁切隔膜部，d3.制备天线气框，d4.增加反射贴片，d5.将六边形气囊表皮的开口胶粘固化后形成密闭气囊，完成充气天线单元制备，对于天线内部置入了反射网格，反射网格可以弥补对于天线交接处的，泄漏边缘，防止在边缘造成电磁泄漏。

Description

一种充气天线的制备工艺

技术领域

本发明涉及相控阵天线领域中,尤其涉及一种充气天线的制备工艺。

背景技术

为满足射电天文的发展需求，天线口径越造越大、工作频率越来越高，天线结构也越来越复杂，使得大型天线结构越来越复杂，重量越来越重，限制了其口径的增大，大型天线的结构设计成为大型天线设计过程中至关重要的环节。大型天线设计通常是针对天线座架结构进行优化，提高天线座背架的结构刚度，从而满足天线的整体刚度和跟踪速度。传统方位俯仰天线座和XY型天线座存在如结构复杂、体积质量大、在天线连续转动时必须要有汇流环和关节、且存在跟踪盲区等缺点，以上问题会使其精度和速度越来越成为制约射电天文技术发展。

此外，作为大型天线的另一个主要部分——天线头，却被忽略了。大型天线的天线头结构，主要指天线面及相关的辐射梁和副面支撑等部分，承担着最关键的作用:一方面为天线反射面的均方根；另一方面天线头的整体重量对天线座架压力。还有一个方面为副面支撑的遮挡对系统的压力。以上三方面的结构变形及指标变差直接影响天线的精度，因此，天线头结构是天线结构中的最关键部分，直接影响系统的精度是否能达到设计目标。天线长时间在户外使用，其表面易被风蚀腐朽，造成反射面形状“失真”，因此大型天线主面的结构设计可谓是大型天线设计过程中至关重要的环节。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种充气天线的制备工艺，并且本发明方法制造的具有高寿命，高耐久，不易形变，维护成本较低的特点。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种充气天线的制备工艺：

d1.将基材进行裁切得到作为下表皮层和上表皮层；

d2.预设一个凹面体，按照所述凹面体的形状切割基材，得到与所述凹面体的构型一致的隔层，在隔层的任意一面完全覆盖有用于反射信号的金属反射层；

d3.将下表皮层、隔层和上表皮层边缘重合的依次层叠并将边缘胶接得到天线袋体；

d4.天线袋体上接通有进气阀，通过进气阀向下表皮层与隔层之间和隔层与上表皮层之间注入气体得到充气天线，充气天线中的隔层张开时具有凹面，所述的隔层将充气天线内分隔为彼此隔绝的上腔室1a和下腔室1b。

进一步的，所述的步骤d3的具体过程为：

制备并得到上气柱环和下气柱环，将上气柱环胶粘在上表皮层的下表面，下气柱环胶粘在下表皮层的上表面，上表皮层越过上气柱环向下伸出的外缘、下表皮层越过下气柱环向上伸出的外缘刚好在隔层穿过上气柱环与下气柱环之间的外边缘处重合，在所述的重合处进行胶粘得到天线袋体。

进一步的，在步骤d2与步骤d3之间还需进行以下步骤：

在金属反射层上以金属反射层的中心作为圆心呈等间距扩散的同心圆状贴附反射贴片。

进一步的，所述充气天线内充入的气体为氦气。

进一步的，上气柱环和下气柱环内都加入有反射丝网。

进一步的，所述的上气柱环和下气柱环与气囊的内壁共同围成一个中空的环状空间，位于环状空间中穿入用于为充气天线的边缘处内壁提供支撑力的支撑气环1e，支撑气环1e位于隔层下方，所述支撑气环张紧在环状空间内。

采用上述技术方案，本发明产生的有益效果是：

对于天线内部置入了反射网格，反射网格可以弥补对于天线交接处的，泄漏边缘，防止在边缘造成电磁泄漏。

采用了柔性复合材料作为主材，其的热膨胀系数很小，环境温度对其形状影响可以忽略不计。只有“高温，高张力(内部压力)”这两个条件同时具备的条件下，反射面型面精度才有可能会影响到型面精度，上下气囊采用插管的均压差系统，每个天线单元上配装的泄压阀和补充压力阀，其反射面型面精度由充气单元上下气囊的压差控制，压差较小，即使在高温下，也不会使得反射面被“拉伸”，产生影响使用的型面精度改变。

本发明独创的提供了我们提出了一款大型米水立方天线，本机构的反射面采用充气结构，大大降低天线头的重量，以150米天线计算预计总重量控制在30t左右。天线头重量减轻后降低了座架的设计难度，解决了驱动和跟踪速度等方面的问题，回转速度快相应速度提升大。

具体实施方式

以下本发明做进一步说明：

一种充气天线的制备工艺，其特征在于：

d1.将基材进行裁切得到作为下表皮层和上表皮层；

d2.预设一个凹面体，按照所述凹面体的形状切割基材，得到与所述凹面体的构型一致的隔层，在隔层的任意一面完全覆盖有用于反射信号的金属反射层，在金属反射层上以金属反射层的中心作为圆心呈等间距扩散的同心圆状贴附反射贴片；

d3.将下表皮层、隔层和上表皮层边缘重合的依次层叠，设置环状材料成密闭的上气柱环和下气柱环，将上气柱环胶粘在上表皮层的下表面，下气柱环胶粘在下表皮层的上表面，上表皮层越过上气柱环向下伸出的外缘、下表皮层越过下气柱环向上伸出的外缘刚好在隔层穿过上气柱环与下气柱环之间的外边缘处重合，在所述的重合处进行胶粘得到天线袋体，上气柱环和下气柱环内都加入有反射丝网，所述的上气柱环和下气柱环与气囊的内壁共同围成一个中空的环状空间，位于环状空间中穿入用于为充气天线的边缘处内壁提供支撑力的支撑气环1e，支撑气环1e位于隔层下方，所述支撑气环张紧在环状空间内。

d4.天线袋体上接通有进气阀，通过进气阀向下表皮层与隔层之间和隔层与上表皮层之间注入气体得到充气天线，所述充气天线内充入的气体为氦气，充气天线中的隔层张开时具有凹面，所述的隔层将充气天线内分隔为彼此隔绝的上腔室1a和下腔室1b。

通过以上工艺制备得到的一种充气天线组成单元，其结构为：包括用于反射信号的金属反射面(反射层)和气囊，所述的反射面为柔性反射面；所述气囊内腔中设有隔层，柔性反射面设置在所述隔层的上表面，所述隔层上表面与反射面的理论形状相匹配；所述隔层将气囊的内腔分隔为彼此隔绝的上腔室和下腔室，隔层的边缘连接在气囊边缘处的内壁上。上腔室内设有用于张紧气囊的上气柱环，下腔室设有用于张紧气囊的下气柱环；隔层夹在上气柱环和下气柱环之间。上气柱环和下气柱环的截面均为圆形。该方式结构使得气囊腔室加强支撑，刚性更好。

气囊的边缘可以采用多边形，多边形包括正三角形、正方形、正五边形和正六变形。该方式使得多个充气天线组成单元更容易相互无缝拼接。

Claims (4)

1.一种充气天线的制备工艺，其特征在于：

步骤d1.将基材进行裁切得到作为下表皮层和上表皮层；

步骤d2.预设一个凹面体，按照所述凹面体的形状切割基材，得到与所述凹面体的构型一致的隔层，在隔层的任意一面完全覆盖有用于反射信号的金属反射层；

步骤d3.将下表皮层、隔层和上表皮层边缘重合的依次层叠并将边缘胶接得到天线袋体；

步骤d4.天线袋体上接通有进气阀，通过进气阀向下表皮层与隔层之间和隔层与上表皮层之间注入气体得到充气天线，充气天线中的隔层张开时具有凹面，所述的隔层将充气天线内分隔为彼此隔绝的上腔室(1a)和下腔室(1b)；

所述的步骤d3的具体过程为：

制备并得到上气柱环和下气柱环，将上气柱环胶粘在上表皮层的下表面，下气柱环胶粘在下表皮层的上表面，上表皮层越过上气柱环向下伸出的外缘、下表皮层越过下气柱环向上伸出的外缘刚好在隔层穿过上气柱环与下气柱环之间的外边缘处重合，在所述的重合处进行胶粘得到天线袋体；所述的上气柱环和下气柱环与气囊的内壁共同围成一个中空的环状空间，位于环状空间中穿入用于为充气天线的边缘处内壁提供支撑力的支撑气环(1e)，支撑气环(1e)位于隔层下方，所述支撑气环张紧在环状空间内。

2.根据权利要求1所述的一种充气天线的制备工艺，其特征在于：在步骤d2与步骤d3之间还需进行以下步骤：

在金属反射层上以金属反射层的中心作为圆心呈等间距扩散的同心圆状贴附反射贴片。

3.根据权利要求1所述的一种充气天线的制备工艺，其特征在于：所述充气天线内充入的气体为氦气。

4.根据权利要求1所述的一种充气天线的制备工艺，其特征在于：上气柱环和下气柱环内都加入有反射丝网。