CN117117485B - 一种天线罩体密封结构及天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线罩体密封结构及天线，属于卫星通信天线技术领域，其包括：上罩、中圈、下罩以及密封圈；中圈包括中圈主环、设置在中圈主环的底部外侧边缘的安装凸台环、设置在中圈主环的顶部的第一中圈凸台环以及设置在中圈主环的顶部内侧边缘的第二中圈凸台环；第一中圈凸台环与第二中圈凸台环之间间隔设有若干固定凸台；第一中圈凸台环的高度大于第二中圈凸台环的高度，固定凸台的高度不大于第一中圈凸台环的高度，且固定凸台的高度不小于第二中圈凸台环的高度。本发明中圈结构可有效降低中圈因连接件连接而产生开裂，在保证中圈与上罩的连接强度的同时极大地减轻了天线罩体的重量。

Description

一种天线罩体密封结构及天线

技术领域

本发明涉及卫星通信天线技术领域，具体涉及一种天线罩体密封结构及天线。

背景技术

目前，卫星通信天线的罩体包括上罩和下罩，上罩的底部内侧一体成型有中圈，上罩和中圈的材质均为玻璃纤维复合材料，下罩的顶部设有密封台，密封台的顶面为呈平面的密封面，密封面与中圈之间通过密封条进行密封连接，密封条的材质为泡沫胶条。中圈与下罩密封时，需要打胶固定，因此在拆装时需撬动天线罩体，会导致天线罩体的损坏。

此外，中圈还通过螺栓与密封台连接。在雨淋水压为0.1Mpa的情况下，泡沫胶条与下罩的接触压力约为0.9MPa，泡沫胶条与上罩接触压力约为1.5MPa，两两接触压力均大于雨淋水压0.1Mpa，能达到密封的效果，但中圈通过螺栓密封连接后，中圈的最大应力为33MPa，而玻璃纤维复合材料的抗拉强度为30MPa，因此螺栓预紧力过大的情况下，会导致上罩中圈开裂的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天线罩体密封结构及天线，以解决现有卫星通信天线的中圈在螺栓预紧力的作用下会开裂的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种天线罩体密封结构，包括：上罩，嵌设在上罩的底部的中圈，位于上罩底部的下罩，以及位于中圈与下罩之间的密封圈；

上罩与中圈材质不同，中圈与下罩材质相同；

中圈包括中圈主环、设置在中圈主环的底部外侧边缘的安装凸台环、设置在中圈主环的顶部的第一中圈凸台环以及设置在中圈主环的顶部内侧边缘的第二中圈凸台环；第一中圈凸台环与第二中圈凸台环之间间隔设有若干固定凸台；

第一中圈凸台环的高度大于第二中圈凸台环的高度，固定凸台的高度不大于第一中圈凸台环的高度，且固定凸台的高度不小于第二中圈凸台环的高度。

进一步地，上述上罩的底部内侧设有安装环槽，安装环槽的侧壁与安装凸台环的外侧壁接触，安装环槽的底壁与中圈主环的顶部接触，上罩的内侧壁与第一中圈凸台环的外侧壁接触；中圈主环的底部与密封圈接触。

进一步地，上述下罩的顶部设有密封台，密封台的顶部设有密封环槽，密封圈嵌设在密封环槽中；密封台通过若干连接件与固定凸台一一对应连接，并且连接件穿过密封圈。

进一步地，上述密封台的外侧壁与安装凸台环的内侧壁接触；安装凸台环的端面与上罩的底部端面齐平；中圈主环与密封台之间具有间隙。

进一步地，上述密封台的顶部外侧和顶部内侧分别设有第一密封凸台环和第二密封凸台环，第一密封凸台环和第二密封凸台环之间形成密封环槽，第一密封凸台环和第二密封凸台环的顶面齐平并且均与中圈主环之间具有间隙。

进一步地，上述下罩与密封台之间设有若干加强筋，且连接件的两侧分别设有加强筋。

进一步地，上述密封台用于连接件穿过的位置设有连接套，连接套凸出密封台的底面。

进一步地，上述连接件为螺栓、螺钉或螺纹销钉。

进一步地，上述中圈主环、安装凸台环、第一中圈凸台环、第二中圈凸台环以及固定凸台一体成型，且材质均为纤维金属层板。

一种采用上述天线罩体密封结构的天线，包括位于上罩与下罩所形成的容纳空间中的天线体、以及天线信号收发模块。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明中圈采用中圈主环、安装凸台环、第一中圈凸台环、固定凸台、第二中圈凸台环的结构设计，可有效降低中圈因连接件连接而产生开裂，在保证中圈与上罩的连接强度的同时极大地减轻了天线罩体的重量。

（2）本发明在下罩的密封台顶部设有密封环槽，密封圈直接放置在密封环槽中实现中圈与下罩之间的密封，不需要打胶，并且拆装方便且不会损坏天线罩体，同时，中圈与上罩之间呈分体式结构，中圈直接嵌入上罩即可，不但工艺相对简单，而且还便于改变中圈的材质以保证中圈的结构强度。

（3）本发明在天线下罩远离天线上罩的一侧且于螺孔左右两侧分别设置加强筋，可有效减少上、下罩因连接件连接后密封面发生变形现象。

附图说明

图1为本发明的天线密封结构的爆炸结构示意图；

图2为图1的A部放大图；

图3为本发明的上罩、中圈和下罩的连接示意图；

图4为图3的B部放大图。

图中：10-上罩；11-安装环槽；20-中圈；21-中圈主环；22-安装凸台环；23-第一中圈凸台环；24-第二中圈凸台环；25-固定凸台；30-下罩；31-密封台；32-密封环槽；33-第一密封凸台环；34-第二密封凸台环；35-加强筋；40-密封圈；50-连接套。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

请参照图1，本实施例提供一种天线密封结构，用于解决现有卫星通信天线的上罩、下罩的结构设计、材料选型所带来的拆装问题，以及工作过程中所出现的破损导致的密封问题，其包括：上罩10、材质与上罩10不同的中圈20以及材质与中圈20相同的下罩30，中圈20嵌入到上罩10的底部，下罩30的顶部与中圈20密封配合并通过连接件进行固定连接。上罩10的材质采用雷达波能透过的材料，包括但不限于透波陶瓷基复合材料、透波陶瓷增强体材料等，优选玻璃纤维复合材料，中圈20和下罩30采用强度大、导热性好、重量轻的材料，包括但不限于金属材料如铝合金、复合材料如纤维金属层板，优选玻璃纤维铝合金层板。

请参照图3和图4，中圈20包括中圈主环21、设置在中圈主环21的底部外侧的安装凸台环22、设置在中圈主环21的顶部的第一中圈凸台环23以及设置在中圈主环21的顶部内侧的第二中圈凸台环24，第一中圈凸台环23与第二中圈凸台环24之间均匀间隔设有若干固定凸台25。中圈主环21、安装凸台环22、第一中圈凸台环23、第二中圈凸台环24以及所有固定凸台25一体成型，并且，第一中圈凸台环23的高度大于第二中圈凸台环24的高度，固定凸台25的高度不大于第一中圈凸台环23的高度并不小于第二中圈凸台环24的高度。

中圈主环21、安装凸台环22、第一中圈凸台环23、第二中圈凸台环24以及固定凸台25的结构设计，可有效降低中圈20因连接件连接而产生开裂，在保证中圈20与上罩10的连接强度的同时极大地减轻了天线罩体的重量。

在本实施例中，所有固定凸台25均设有盲孔，盲孔开口的一端延伸至中圈主环21的底部。

请参照图3和图4，上罩10的底部内侧设有安装环槽11，安装环槽11延伸至上罩10的底壁。安装凸台环22和第一中圈凸台环23分别嵌设在安装环槽11的内侧壁以及上罩10的内侧壁上，具体地，安装环槽11的侧壁与安装凸台环22的外侧壁接触，安装环槽11的底壁与中圈主环21的顶部接触，上罩10的内侧壁与第一中圈凸台环23的外侧壁接触，安装凸台环22的端面与上罩10的底部端面齐平。

请参照图2至图4，下罩30的顶部设有密封台31，密封台31呈环形，其内侧与下罩30的顶部连接，外侧沿下罩30的径向向外延伸。本实施例中，下罩30与密封台31一体成型。

密封台31的顶部外侧和顶部内侧分别设有高度一致的第一密封凸台环33和第二密封凸台环34，第一密封凸台环33和第二密封凸台环34之间形成密封环槽32。密封环槽32中嵌设有由硅橡胶制成的密封圈40，密封圈40的横截面呈矩形，其顶部伸出密封环槽32，密封圈40与密封台31均开设有若干用于安装连接件的通孔，密封圈40上的通孔、密封台31上的通孔与固定凸台25上的盲孔一一对应。

在本发明中，密封圈40的材质为硅橡胶，具有耐高温、耐严寒的性能，使用温度范围可在-100℃～300℃之间，抗老化性能和密封性能都优于泡沫胶条。在本发明的其他实施例中，密封圈40的材质还可以是氟橡胶、丁晴橡胶等。

中圈20通过连接件与下罩30连接后，密封台31的外侧壁（即第一密封凸台环33的外侧壁）与安装凸台环22的内侧壁接触，密封圈40伸出密封环槽32的一端与中圈主环21的底部接触，同时，中圈主环21与第一密封凸台环33和第二密封凸台环34的顶面之间具有间隙，从而保证密封圈40的压缩量，确保密封效果。

在本实施例中，连接件为螺栓，其依次穿过密封台31和密封圈40的通孔后与固定凸台25上的盲孔螺纹连接。显然，连接件还可以为螺钉、螺纹销钉等。

为了增加连接件与密封台31之间的连接效果，密封台31的通孔中均安装有连接套50，连接套50凸出密封台31的底面，用于增加连接件的连接长度。

为了减少上罩10和下罩30因连接件连接后密封面发生变形现象，在本实施例中，下罩30与密封台31之间设有若干加强筋35，具体地，连接件的两侧分别设有加强筋35。

本实施例中，在螺栓数量增加到16颗、采用6.6级螺栓连接、预紧力为3226N、雨淋水压在0.1MPa的情况下经仿真分析验证，硅橡胶材质的密封圈40与下罩30的接触压力约为2.83MPa，硅橡胶材质的密封圈40与中圈20的接触压力约为2.8MPa，两两接触压力均大于雨淋水压0.1Mpa，因此采用硅橡胶密封圈，防水性能更好，同时通过更改中圈20为铝合金，最大应力为190.69Mpa，改善了上罩10连接处的强度和刚度，提高了上罩10与下罩30连接的可靠性。

本实施例还提供一种采用上述天线罩体密封结构的天线，包括位于上罩与下罩所形成的容纳空间中的天线体、以及天线信号收发模块。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线罩体密封结构，其特征在于，包括：上罩（10），嵌设在所述上罩（10）的底部的中圈（20），位于所述上罩（10）底部的下罩（30），以及位于中圈（20）与下罩（30）之间的密封圈（40）；

所述上罩（10）与所述中圈（20）材质不同，所述中圈（20）与所述下罩（30）材质相同；

所述中圈（20）包括横向设置的中圈主环（21）、竖直向下设置在所述中圈主环（21）的底部外侧边缘的安装凸台环（22）、竖直向上设置在所述中圈主环（21）的顶部的第一中圈凸台环（23）以及竖直向上设置在所述中圈主环（21）的顶部内侧边缘的第二中圈凸台环（24）；所述第一中圈凸台环（23）与所述第二中圈凸台环（24）之间间隔设有若干固定凸台（25）；

所述第一中圈凸台环（23）的高度大于所述第二中圈凸台环（24）的高度，所述固定凸台（25）的高度不大于所述第一中圈凸台环（23）的高度，且所述固定凸台（25）的高度不小于所述第二中圈凸台环（24）的高度。

2.根据权利要求1所述的天线罩体密封结构，其特征在于，所述上罩（10）的底部内侧设有安装环槽（11），所述安装环槽（11）的侧壁与所述安装凸台环（22）的外侧壁接触，所述安装环槽（11）的底壁与所述中圈主环（21）的顶部接触，所述上罩（10）的内侧壁与所述第一中圈凸台环（23）的外侧壁接触；所述中圈主环（21）的底部与所述密封圈（40）接触。

3.根据权利要求2所述的天线罩体密封结构，其特征在于，所述下罩（30）的顶部设有密封台（31），所述密封台（31）的顶部设有密封环槽（32），所述密封圈（40）嵌设在所述密封环槽（32）中；所述密封台（31）通过若干连接件与所述固定凸台（25）一一对应连接，并且所述连接件穿过所述密封圈（40）。

4.根据权利要求3所述的天线罩体密封结构，其特征在于，所述密封台（31）的外侧壁与所述安装凸台环（22）的内侧壁接触；所述安装凸台环（22）的端面与所述上罩（10）的底部端面齐平；所述中圈主环（21）与所述密封台（31）之间具有间隙。

5.根据权利要求4所述的天线罩体密封结构，其特征在于，所述密封台（31）的顶部外侧和顶部内侧分别设有第一密封凸台环（33）和第二密封凸台环（34），所述第一密封凸台环（33）和所述第二密封凸台环（34）之间形成所述密封环槽（32），第一密封凸台环（33）和第二密封凸台环（34）的顶面齐平并且均与所述中圈主环（21）之间具有间隙。

6.根据权利要求3所述的天线罩体密封结构，其特征在于，所述下罩（30）与所述密封台（31）之间设有若干加强筋（35），且所述连接件的两侧分别设有所述加强筋（35）。

7.根据权利要求6所述的天线罩体密封结构，其特征在于，所述密封台（31）用于所述连接件穿过的位置设有连接套（50），所述连接套（50）凸出所述密封台（31）的底面。

8.根据权利要求7所述的天线罩体密封结构，其特征在于，所述连接件为螺栓、螺钉或螺纹销钉。

9.根据权利要求1所述的天线罩体密封结构，其特征在于，所述中圈主环（21）、所述安装凸台环（22）、所述第一中圈凸台环（23）、所述第二中圈凸台环（24）以及所述固定凸台（25）一体成型，且材质均为铝合金板或纤维金属层板。

10.一种采用权利要求1至9任一项所述的天线罩体密封结构的天线，其特征在于，包括位于所述上罩（10）与所述下罩（30）所形成的容纳空间中的天线体、以及天线信号收发模块。