CN114552169A - 一种宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,所述随形射频功能电路组件包括辐射层、调波层、吸波层、支撑层和垂直互联馈电片;所述宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法包括:步骤1:基于随形射频功能电路组件各功能层的电性要求,完成对随形射频功能电路组件各异质功能层的界面调控处理;步骤2:对各异质功能层进行固化胶粘剂介电匹配设计,然后进行覆膜处理;步骤3:进行随形射频功能电路组件垂直互联片装配;步骤4:通过销钉定位装配安装各异质功能层;步骤5:采用平面度控制工装对装配好的射频功能电路组件进行固定;步骤6:采用真空辅助法完成宽带曲面异质多层随形射频功能电路组件的固化装配。
Description
技术领域
本发明属于天线技术领域,具体涉及一种宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法。
背景技术
天线是一种典型的射频电路组件,是电子系统中一个非常重要的部分,其电性能的好坏直接影响着整个电子系统的工作性能和效率。随着随形阵列天线以及搭载平台的发展和不断变化,随形阵列天线已经不仅仅局限于简单的形状,而是向着更复杂的弯曲表面拓展,安装位置也进一步拓展,针对不同的载荷平台,需要安装在复杂的物体表面或集成在物体之中。随着现代电子产品的朝着高集成、小型化方向发展,对随形阵列天线的部署性、极化和增益特性都提出了更加严格的要求。
为了满足随形阵列天线的宽带要求,新型天线采用多层异质结构来实现宽带化,针对曲面随形天线,核心难点就是高精度制备问题,首先,随形阵列天线为了满足飞行器的部署性需求,要求随形阵列天线能够需要安装在飞行器的任意位置,这就对随形阵列天线的尺寸精度提出了极其苛刻的要求;同时,随形阵列天线与飞行器完全随形,是飞行器承力结构的一部分,这对随形阵列天线的承力强度提出了更高的要求;另一方面,宽带化导致随形阵列天线对电性能极其敏感,这对随形阵列天线的电性能匹配也带来了难题。因此,电性能匹配、高精度和高强度是宽带随形阵列天线制备需要解决的核心问题。
随形阵列天线在结构上包含辐射层、调波层、吸波层、支撑层、垂直互联馈电片等,每层结构所采用的材料的电性能、热膨胀系数和力学强度完全不同,使得其制备困难,影响电气性能发挥。因此,需要开发出一种宽带曲面随形射频功能电路组件的实现方法。
发明内容
本发明的目的在于,为克服现有技术缺陷,提供了一种宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,本发明方法针对宽带曲面随形射频功能电路组件结构特点,利用多层异质材料界面调控技术、界面边界余量参数调控技术、固化路径优化技术实现宽带曲面异质多层随形射频功能电路组件的强电性能匹配、高精度和高强度集成。
本发明目的通过下述技术方案来实现:
一种宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,所述随形射频功能电路组件包括辐射层、调波层、吸波层、支撑层和垂直互联馈电片;
所述宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法包括:
步骤1:基于随形射频功能电路组件各功能层的电性要求,完成对随形射频功能电路组件各异质功能层的界面调控处理;
步骤2:对各异质功能层进行固化胶粘剂介电匹配设计,然后进行覆膜处理;
步骤3:进行随形射频功能电路组件垂直互联片装配;
步骤4:通过销钉定位装配安装各异质功能层;
步骤5:采用平面度控制工装对装配好的射频功能电路组件的平面度进行调整控制;
步骤6:采用真空辅助法完成宽带曲面异质多层随形射频功能电路组件的固化装配。
根据一个优选的实施方式,所述步骤S1具体为:步骤11:基于随形射频功能电路组件的各层异质功能层强度需求,结合界面调控处理技术,安排功能层表面改性工艺类型;步骤12:分析各功能层的界面结合强度以及介电常数要求,根据各层的材料的不同,调整各功能层表面改性方法和工艺参数,通过功能层表面改性工艺的参数优化,确保各功能层处理后界面结合强度和介电常数满足要求;步骤13:使用测厚仪,对各多层异质功能层表面改性厚度进行检测。
根据一个优选的实施方式,所述步骤2具体过程为:步骤21:使用激光扫描仪测量异质功能层外形精度;步骤22:根据各功能层的介电常数进行固化胶粘剂匹配性分析,选择各层所使用的固化胶粘剂,保证各功能层的介电常数梯度渐变性;步骤23:采用界面边界余量参数调控方法对各功能层进行固化胶粘剂的图形设计,并根据外形精度测量结果,进行固化胶粘剂厚度补偿设计,最终完成固化胶粘剂覆膜设计;步骤24:根据覆膜设计对固化胶粘剂进行裁剪;步骤25:将裁剪好的固化胶粘剂按照胶粘剂匹配性仿真结果覆盖在各功能层表面。
根据一个优选的实施方式,步骤23中,进行固化胶粘剂的图形设计时,确保垂直互联馈电片周围2mm内没有固化胶粘剂。
根据一个优选的实施方式,步骤22还包括对射频功能电路组件进行性能仿真分析,以确保射频功能电路组件的增益满足预设要求。
根据一个优选的实施方式,所述辐射层不限于为聚酰亚胺基材印制电路、聚醚醚酮基材印制电路;所述调波层不限于为PMI高密度泡沫、聚醚醚酮PEEK基材、聚酰亚胺PI基材;所述吸波层不限于为吸波泡沫、吸波金属;所述支撑层不限于为PMI高密度泡沫、聚醚醚酮PEEK基材、聚酰亚胺PI基材、铝合金;所述垂直互联馈电片不限于为聚酰亚胺基材印制电路、聚醚醚酮基材印制电路。
根据一个优选的实施方式,随形射频功能电路组件各功能层通过固化胶粘剂进行互联,所述固化胶粘剂为树脂胶膜,所述树脂胶膜不限于为氰酸酯胶膜、环氧树脂胶膜。
根据一个优选的实施方式,步骤5中,平面度控制工装上设置有固定凹台,所述固定凹台与射频功能电路组件底面贴合。
根据一个优选的实施方式,所述步骤5的具体过程为:步骤51:分析装配要求,设计平面度控制工装,选取工装一侧的孔作为装配基准;步骤52:将随形射频功能电路组件压入工装凹台内;步骤53:紧固工装与射频功能电路组件的安装螺钉;步骤54:使用三坐标测量仪对射频功能电路组件外形精度进行检测。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案,均为本发明可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合,均为本发明所要保护的技术方案,在此不做穷举。
本发明的有益效果:
1、本发明方法实现了宽带曲面随形射频功能电路组件的强电性能匹配、高精度和高强度集成。
2、本发明方法在传统的曲面随形射频功能电路组件共固化装配的基础上增加了异质多层材料界面调控技术策略,优选功能层表面改性工艺类型,通过优化功能层表面改性工艺参数,控制各功能层表面改性厚度,在满足宽带曲面随形射频功能电路组件高强度装配的基础上实现强电性能匹配。
3、本发明方法在利用介电匹配性分析,确定固化胶粘剂介电常数匹配配型,减少介电突变带来的电性能恶化,通过界面边界余量参数调控技术,进行固化胶粘剂覆膜的优化设计,从而实现宽带曲面随形射频功能电路组件梯度介电高精度装配。
附图说明
图1是本发明所涉及的宽带曲面随形射频功能电路组件的结构示意图;
图2是本发明的宽带曲面随形射频功能电路组件的一个实施例的结构示意图;
图3是本发明的宽带曲面随形射频功能电路组件的另一个实施例的结构示意图;
其中,101-支撑层,102-吸收层,103-调波层,104-辐射层,105-垂直互联馈电片,1-第一辐射层,2-第一氰酸酯胶膜,3-第一调波层,4-第一环氧树脂胶膜,5-第一吸波层,6-第二环氧树脂胶膜,7-第一支撑层,8-第一垂直馈电片,21-第二辐射层,22-第二氰酸酯胶膜,23-第二调波层,24-第三氰酸酯胶膜,25-第三调波层,26-第三环氧树脂胶膜,27-第二吸波层,28-第四环氧树脂胶膜,29-第三吸波层,30-第五环氧树脂胶膜,31-第二支撑层,32-第二垂直馈电片。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,本发明要指出的是,本发明中,如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等,则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上,可以不经过创造性劳动可以得知的。
参考图1所示,本发明公开了一种宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法。其中,所述随形射频功能电路组件包括辐射层104、调波层103、吸波层102、支撑层101和垂直互联馈电片105。所述随形射频功能电路组件由外向内依次为辐射层104、调波层103、吸波层102、支撑层101,所述垂直互联馈电片105与各功能层互相垂直连接设置。其中辐射层104是主要用于电信号的接收与发射,调波层103用于介电常数匹配调整、吸波层102用于吸波隐身,支撑层101用于结构支撑作用。
所述辐射层104为聚酰亚胺基材印制电路、聚醚醚酮基材印制电路等,根据工作带宽进行选择和设计。
所述调波层103为PMI高密度泡沫、聚醚醚酮PEEK基材、聚酰亚胺PI基材等,根据电性能要求进行选择。
所述吸波层102为吸波泡沫、吸波金属等,根据吸收性能要求进行选择。
所述支撑层101为PMI高密度泡沫、聚醚醚酮PEEK基材、聚酰亚胺PI基材、铝合金等,根据机械强度要求进行选择。
所述垂直互联馈电片105为聚酰亚胺基材印制电路、聚醚醚酮基材印制电路。
所述的随形射频功能电路组件各功能层通过树脂胶膜进行互联,树脂胶膜为氰酸酯胶膜、环氧树脂胶膜,各层互联所用的树脂胶膜根据电性能要求进行选择。
具体地,本发明的宽带曲面随形射频功能电路组件的实现方法,具体包括以下过程:
步骤1:对随形射频功能电路组件的多层异质功能层进行满足电性能要求下的高强度界面调控处理。多层异质功能层是射频电路组件的基础结构,各种异质材料属于难胶接材料,胶接互联强度低,需要进行高强度界面调控处理技术,通过功能层表面改性,提升承载强度,同时还要保证各种改性手段不能影响材料的电性能,因此,需要控制改性工艺和参数,确保功能层表面改性不会影响电性能。
所述步骤1具体过程为:
步骤11:优化随形射频功能电路组件的多层异质功能层强度要求 ,结合高强度界面调控处理技术,安排功能层表面改性工艺类型。
优选地,步骤11中,为了提高随形射频功能电路组件结构承载强度,需要进行随形射频功能电路组件的多层异质功能层强度优化,结合高强度界面调控处理技术根据各功能层的材料不同,安排功能层表面改性工艺类型;
进一步地,所述改性工艺类型包括:等离子体处理、打孔、喷砂、微弧氧化、镀镍等,具体改性工艺需要根据电性能要求进行选择。
步骤12:分析各功能层的界面结合强度以及介电常数要求,根据各层的材料的不同,调整各功能层表面改性方法和工艺参数,通过功能层表面改性工艺的参数优化,确保各功能层处理后界面结合强度和介电常数满足要求。
具体地,等离子体处理后粗糙度保证在Ra3.2-6.4之间,具体指标由电性能和力学强度需求决定。
具体地,打孔处理后,孔径在1-2mm,孔间距在1-3mm,具体指标由介电常数和力学强度需求决定。
具体地,喷砂处理后粗糙度保证在Ra3.2-6.4之间,具体指标由电性能和力学强度需求决定。
具体地,微弧氧化处理后膜层厚度保证在10-20mm之间,具体指标由电性能需求决定。
具体地,镀镍处理后膜层厚度保证在15-40mm之间,具体指标由电性能需求决定。
步骤13:使用测厚仪,对各多层异质功能层表面改性厚度进行检测。该过程可以通过功能层表面改性提升装配强度,同时检测功能层表面改性厚度是否满足要求,减少因为功能层表面改性导致的随形射频功能电路组件电性能恶化。
步骤2:对异质功能层进行固化胶粘剂介电匹配设计,然后进行覆膜处理;
所述固化胶粘剂为氰酸酯胶膜、环氧树脂胶膜等,厚度为0.1-1mm。固化胶粘剂主要实现各功能层的电性能匹配,其互联一致性和介电常数匹配性对射频电路组件电性能影响极大,直接影响射频电路组件性能发挥。
所述步骤2具体过程为:
步骤21:使用激光扫描仪测量异质功能层外形精度;
步骤22:根绝各功能层的介电常数要求进行固化胶粘剂匹配性分析,优选各层所使用的固化胶粘剂,确保每层使用的固化胶粘剂的介电常数处于上下功能层介电常数的中间,保证各功能层的介电常数梯度变化,表层介电常数小,底层介电常数大;并进行性能仿真分析确保增益满足要求;
步骤22中,所述固化胶粘剂材质根据电性能需求决定。
步骤23:采用界面边界余量参数调控技术对各功能层进行固化胶粘剂的图形设计,根据外形精度测量结果,进行固化胶粘剂厚度补偿设计,确保各功能层之间没有空隙,最终完成固化胶粘剂覆膜设计;
具体地,界面边界余量参数调控技术是固化胶粘剂在边界处留余量,范围在1-10mm,确保固化胶粘剂在固化时不会从边缘和孔隙处溢出,边界处的余量根据功能层材料的不同和固化胶粘剂种类、厚度的不同决定。
具体地,根据激光扫描仪测量异质功能层外形精度测量结果,在有孔隙的区域通过局部增加固化胶粘剂确保厚度一致性,增加的层数和固化胶粘剂的种类由电性能确定。
步骤24:根据覆膜设计对固化胶粘剂进行裁剪;
步骤25:将裁剪好的固化胶粘剂按照胶粘剂匹配性仿真结果覆盖在各功能层表面。该过程可以减少各功能层介电突变、溢胶和孔洞等问题导致的随形射频功能电路组件电性能恶化,同时保证射频功能电路组件的外形精度。
步骤3:通过平台定位进行随形射频功能电路组件垂直互联馈电片装配;
步骤4:通过销钉定位装配安装各功能层;
步骤5:采用平面度控制工装对装配好的射频功能电路组件的平面度进行调整控制。
采用平面度控制工装对装配好的射频功能电路组件进行固定,且平面度控制工装上设置有固定凹台,所述固定凹台与射频功能电路组件底面贴合;
具体过程为:
步骤51:分析装配要求,设计平面度控制工装,选取工装一侧作为装配基准;
步骤52:将射频功能电路组件压入工装凹台内;
步骤53:紧固工装与射频功能电路组件的安装螺钉,调整射频功能电路组件的平面度达到0.1mm。
步骤54:使用三坐标测量仪对射频功能电路组件外形精度进行检测。该过程保证随形射频功能电路组件的平面度精度。
步骤6:采用真空辅助法完成宽带曲面随形射频功能电路组件的固化,条件以胶粘剂的固化条件为准。
具体案例1:
参考图2所示,本发明公开一种宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,其中所述随性射频功能电路组件包括:第一辐射层1、第一氰酸酯胶膜2、第一调波层3、第一环氧树脂胶膜4、第一吸波层5、第二环氧树脂胶膜6、第一支撑层7、第一垂直馈电片8,所述第一垂直馈电片8与各功能层互相垂直连接设置。
所述第一辐射层1基材为纯聚醚醚酮PEEK材料,表面有镀金印制电路;第一氰酸酯胶膜2厚度为0.1mm,第一调波层3为PMI高密度泡沫,第一环氧树脂胶膜4厚度为0.1mm、第一吸波层5为泡沫吸波材料、第二环氧树脂胶膜6厚度为0.2mm、第一支撑层7为铝合金、第一垂直馈电片8聚酰亚胺基材印制电路。
具体地,本发明的宽带曲面随形射频功能电路组件的实现方法,具体包括以下过程:
步骤1:对随形射频功能电路组件的多层异质功能层进行满足电性能要求下的高强度界面调控处理。
所述步骤1具体过程为:
步骤11:为了提高随形射频功能电路组件结构承载强度,需要进行随形射频功能电路组件的多层异质功能层强度优化,结合高强度界面调控处理技术根据各功能层的材料不同,安排功能层表面改性工艺类型,优选第一辐射层1纯聚醚醚酮PEEK材料采用等离子体处理;优选第一调波层3聚氨酯泡沫采用打孔处理;优选第一支撑层7铝合金采用微弧氧化处理;确保各功能层胶接强度满足需求。
步骤12:分析各功能层的界面结合强度以及介电常数要求,根据各层的材料的不同,第一辐射层1纯聚醚醚酮PEEK材料采用等离子体处理,处理后粗糙度Ra3.2;优选第一调波层聚氨酯泡沫采用打孔处理,孔径1mm,孔间距2mm,优选第一支撑层7铝合金采用微弧氧化处理,镀层厚度20mm;满足功能层处理后界面结合强度的条件下,介电常数小于3。
步骤13:使用测厚仪,对微弧氧化膜层厚度进行检测。检测功能层表面改性厚度是否满足要求,减少因为功能层表面改性导致的随形射频功能电路组件电性能恶化。
步骤2:对异质功能层进行固化胶粘剂介电匹配设计,然后进行覆膜处理;
所述步骤2具体过程为:
步骤21:使用激光扫描仪测量异质功能层外形精度;
步骤22:根绝各功能层的介电常数要求进行固化胶粘剂匹配性分析,第一辐射层1和第一调波层3之间的胶膜优选采用介电常数小于3的第一氰酸酯胶膜2,第一调波层3和第一吸波层5之间的胶膜采用介电常数大于3的第一环氧树脂胶膜4,第一吸波层5与第一支撑层7之间胶膜选择为介电常数大于6的环氧树脂胶膜,并进行性能仿真分析确保增益满足要求,确保每层使用的固化胶粘剂的介电常数处于上下功能层介电常数的中间,保证各功能层的介电常数梯度变化,表层介电常数小,底层介电常数大,介电常数的梯度渐变能够有效增加射频电路组件的带宽。
步骤23:采用界面边界余量参数调控技术对各功能层进行固化胶粘剂的图形设计,第一氰酸酯胶膜2馈电孔留2mm余量,边界留1mm余量,第一环氧树脂胶膜4馈电孔留1mm余量,边界留1mm余量,第二环氧树脂胶膜6不留余量,根据外形精度测量结果,进行固化胶粘剂厚度补偿设计,通过增加胶膜层数来填补孔隙,最终完成固化胶粘剂覆膜设计;
步骤24:根据覆膜设计对固化胶粘剂进行裁剪;
步骤25:将裁剪好的固化胶粘剂按照胶粘剂匹配性仿真结果覆盖在各功能层表面。该过程可以减少各功能层介电突变、溢胶和孔洞等问题导致的随形射频功能电路组件电性能恶化,同时保证射频功能电路组件的外形精度。
步骤3:通过平台定位进行随形射频功能电路组件第一垂直馈电片8装配;
步骤4:通过销钉定位装配安装各功能层;
步骤5:采用平面度控制工装对装配好的射频功能电路组件的平面度进行调整控制。
采用平面度控制工装对装配好的射频功能电路组件进行固定,且平面度控制工装上设置有固定凹台,所述固定凹台与射频功能电路组件底面贴合;
具体过程为:
步骤51:分析装配要求,设计平面度控制工装,选取工装一侧作为装配基准;
步骤52:将射频功能电路组件压入工装凹台内;
步骤53:紧固工装与射频功能电路组件的安装螺钉,调整射频功能电路组件的平面度达到0.1mm。
步骤54:使用三坐标测量仪对射频功能电路组件外形精度进行检测。该过程保证随形射频功能电路组件的平面度精度。
步骤6:采用真空辅助法完成宽带曲面随形射频功能电路组件的固化,条件以胶粘剂的固化条件为准进行梯度固化。
具体案例2:
参考图3所示,本实施例公开一种宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,其中所述随性射频功能电路组件包括:第二辐射层21、第二氰酸酯胶膜22、第二调波层23、第三氰酸酯胶膜24、第三调波层25、第三环氧树脂胶膜26、第二吸波层27、第四环氧树脂胶膜28、第三吸波层29、第五环氧树脂胶膜30、第二支撑层31、第二垂直馈电片32,所述第二垂直馈电片与各功能层互相垂直连接设置。
所述第二辐射层21基材为聚酰亚胺基材PI材料,表面有镀金印制电路;第二氰酸酯胶膜22厚度为0.1mm,第二调波层23为PMI高密度泡沫,第三氰酸酯胶膜24厚度为0.1mm、第三调波层25为纯聚醚醚酮PEEK材料、第三环氧树脂胶膜26厚度为0.1mm、第二吸波层27为泡沫吸波材料、第四环氧树脂胶膜28厚度为0.2mm、第三吸波层29为金属吸波材料、第五环氧树脂胶膜30厚度为0.2mm,第二支撑层31为纯聚醚醚酮PEEK材料、第二垂直馈电片32聚酰亚胺基材印制电路。
具体地,本发明的宽带曲面随形射频功能电路组件的实现方法,具体包括以下过程:
步骤1:对随形射频功能电路组件的多层异质功能层进行满足电性能要求下的高强度界面调控处理。
所述步骤1具体过程为:
步骤11:为了提高随形射频功能电路组件结构承载强度,需要进行随形射频功能电路组件的多层异质功能层强度优化,结合高强度界面调控处理技术根据各功能层的材料不同,安排功能层表面改性工艺类型,优选第二辐射层21基材为聚酰亚胺基材PI材料采用打孔处理,第二调波层23PMI高密度泡沫采用打孔处理,第三调波层25为纯聚醚醚酮PEEK材料采用等离子体处理,第二支撑层31为纯聚醚醚酮PEEK材料采用镀镍处理,确保各功能层胶接强度满足需求。
步骤12:分析各功能层的界面结合强度以及介电常数要求,优选第二辐射层21基材为聚酰亚胺基材PI材料采用打孔处理,打孔直径1mm,孔径3mm;第二调波层23PMI高密度泡沫采用打孔处理,打孔直径1mm,孔径1mm;第三调波层25为纯聚醚醚酮PEEK材料采用等离子体处理,处理后粗糙度Ra3.2;第二支撑层31为纯聚醚醚酮PEEK材料采用镀镍处理,镀镍厚度25mm,满足功能层处理后界面结合强度的条件下,介电常数小于3。
步骤13:使用测厚仪,使用测厚仪,对镀镍膜层厚度进行检测。检测功能层表面改性厚度是否满足要求,减少因为功能层表面改性导致的随形射频功能电路组件电性能恶化。
步骤2:对异质功能层进行固化胶粘剂介电匹配设计,然后进行覆膜处理;
所述步骤2具体过程为:
步骤21:使用激光扫描仪测量异质功能层外形精度;
步骤22:根绝各功能层的介电常数要求进行固化胶粘剂匹配性分析,第二辐射层21和第二调波层23之间优选的胶膜采用介电常数小于3的第二氰酸酯胶膜22,第二调波层23与第三调波层25之间的胶膜采用介电常数小于3的第三氰酸酯胶膜24,第三调波层25与第二吸波层27之间的胶膜介电常数处于3-4的第三环氧树脂胶膜26,第二吸波层27与第三吸波层29之间的胶膜选择介电常数处于4-5的第四环氧树脂胶膜28,第三吸波层29与第二支撑层31之间的胶膜选择介电常数大于6的第五环氧树脂胶膜30,并进行性能仿真分析确保增益满足要求,确保每层使用的固化胶粘剂的介电常数处于上下功能层介电常数的中间,保证各功能层的介电常数梯度变化,表层介电常数小,底层介电常数大,介电常数的梯度渐变能够有效增加射频电路组件的带宽。
步骤23:采用界面边界余量参数调控技术对各功能层进行固化胶粘剂的图形设计,第二氰酸酯胶膜22馈电孔留2mm余量,边界留1mm余量,第三氰酸酯胶膜24馈电孔留1mm余量,边界留1mm余量,第三环氧树脂胶膜26、第四环氧树脂胶膜28、第五环氧树脂胶膜30不留余量,根据外形精度测量结果,进行固化胶粘剂厚度补偿设计,通过增加胶膜层数来填补孔隙,最终完成固化胶粘剂覆膜设计;
步骤24:根据覆膜设计对固化胶粘剂进行裁剪;
步骤25:将裁剪好的固化胶粘剂按照胶粘剂匹配性仿真结果覆盖在各功能层表面。该过程可以减少各功能层介电突变、溢胶和孔洞等问题导致的随形射频功能电路组件电性能恶化,同时保证射频功能电路组件的外形精度。
步骤3:通过平台定位进行随形射频功能电路组件第二垂直馈电片32;
步骤4:通过销钉定位装配安装各功能层;
步骤5:采用平面度控制工装对装配好的射频功能电路组件进行固定,且平面度控制工装上设置有固定凹台,所述固定凹台与射频功能电路组件底面贴合;
步骤5:采用平面度控制工装对装配好的射频功能电路组件的平面度进行调整控制。
采用平面度控制工装对装配好的射频功能电路组件进行固定,且平面度控制工装上设置有固定凹台,所述固定凹台与射频功能电路组件底面贴合;
具体过程为:
步骤51:分析装配要求,设计平面度控制工装,选取工装一侧作为装配基准;
步骤52:将射频功能电路组件压入工装凹台内;
步骤53:紧固工装与射频功能电路组件的安装螺钉,调整射频功能电路组件的平面度达到0.1mm。
步骤54:使用三坐标测量仪对射频功能电路组件外形精度进行检测。该过程保证随形射频功能电路组件的平面度精度。
步骤6:采用真空辅助法完成宽带曲面随形射频功能电路组件的固化,条件以胶粘剂的固化条件为准进行梯度固化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,其特征在于,所述随形射频功能电路组件包括辐射层、调波层、吸波层、支撑层和垂直互联馈电片;
所述宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法包括:
步骤1:基于随形射频功能电路组件各功能层的电性要求,完成对随形射频功能电路组件各异质功能层的界面调控处理;
步骤2:对各异质功能层进行固化胶粘剂介电匹配设计,然后进行覆膜处理;
步骤3:进行随形射频功能电路组件垂直互联片装配;
步骤4:通过销钉定位装配安装各异质功能层;
步骤5:采用平面度控制工装对装配好的射频功能电路组件的平面度进行调整控制;
步骤6:采用真空辅助法完成宽带曲面异质多层随形射频功能电路组件的固化装配。
2.如权利要求1所述的宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,其特征在于,所述步骤1具体为:
步骤11:基于随形射频功能电路组件的各层异质功能层强度需求,结合界面调控处理技术,选择功能层表面改性工艺类型;
步骤12:分析各功能层的界面结合强度以及介电常数要求,根据各层的材料的不同,调整各功能层表面改性方法和工艺参数,通过功能层表面改性工艺的参数优化,确保各功能层处理后界面结合强度和介电常数满足要求;
步骤13:使用测厚仪,对各多层异质功能层表面改性厚度进行检测。
3.如权利要求2所述的宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,其特征在于,所述步骤2具体过程为:
步骤21:使用激光扫描仪测量异质功能层外形精度;
步骤22:根据各功能层的介电常数进行固化胶粘剂匹配性分析,选择各层所使用的固化胶粘剂,保证各功能层的介电常数梯度渐变性;
步骤23:采用界面边界余量参数调控方法对各功能层进行固化胶粘剂的图形设计,并根据外形精度测量结果,进行固化胶粘剂厚度补偿设计,最终完成固化胶粘剂覆膜设计;
步骤24:根据覆膜设计对固化胶粘剂进行裁剪;
步骤25:将裁剪好的固化胶粘剂按照胶粘剂匹配性仿真结果覆盖在各功能层表面。
4.如权利要求3所述的宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,其特征在于,步骤23中,进行固化胶粘剂的图形设计时,确保垂直互联馈电片周围2mm内没有固化胶粘剂。
5.如权利要求3所述的宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,其特征在于,步骤22还包括对射频功能电路组件进行性能仿真分析,以确保射频功能电路组件的增益满足预设要求。
6.如权利要求1所述的宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,其特征在于,所述辐射层不限于为聚酰亚胺基材印制电路、聚醚醚酮基材印制电路;
所述调波层不限于为PMI高密度泡沫、聚醚醚酮PEEK基材、聚酰亚胺PI基材;
所述吸波层不限于为吸波泡沫、吸波金属;
所述支撑层不限于为PMI高密度泡沫、聚醚醚酮PEEK基材、聚酰亚胺PI基材、铝合金;
所述垂直互联馈电片不限于为聚酰亚胺基材印制电路、聚醚醚酮基材印制电路。
7.如权利要求3所述的宽带曲面随形射频功能电路组件的构建方法,其特征在于,随形射频功能电路组件各功能层通过固化胶粘剂进行互联,所述固化胶粘剂为树脂胶膜,所述树脂胶膜不限于为氰酸酯胶膜、环氧树脂胶膜。
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