CN207011205U - 一种用于卫星的高屏蔽效能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于卫星的高屏蔽效能装置，包括立方舱体、出舱低频电缆、出舱高频电缆及出舱波导；其中，所述出舱低频电缆为：由低频电缆外包覆聚酰亚胺膜，聚酰亚胺膜外包覆双面镀铝聚酯膜构成；所述聚酰亚胺膜每隔设定距离设有透气孔，所述双面镀铝聚酯膜接地；所述出舱高频电缆为：由高频电缆外螺旋式包覆双面镀铝聚酯膜构成，且所述双面镀铝聚酯膜与高频电缆两端的高频插头导电连接；所述出舱波导为：由波导外螺旋式包覆双面镀铝聚酯膜构成。该装置在保证舱内和舱外设备之间正常的数据、信息和能量的传输的前提下，可对较宽频段的电磁干扰进行有效屏蔽，避免卫星舱内和舱外设备之间发生电磁干扰。

Description

一种用于卫星的高屏蔽效能装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于卫星的高屏蔽效能装置，属于电磁屏蔽技术领域。

背景技术

卫星舱板是用于屏蔽电磁干扰，避免卫星舱内和舱外设备之间发生电磁干扰，以及防护舱内设备避免外界环境电磁干扰的重要部分。理想的卫星舱如果是全封闭状态，无任何开孔，则会形成“法拉第笼”结构，实现对电磁干扰的最大程度的屏蔽。但是，由于卫星舱内和舱外设备之间存在数据、信息和能量的传输，所以在卫星舱板上存在若干开孔，这将大大降低卫星舱板的屏蔽效能。如果卫星上的射频载荷频率覆盖较宽的频程，且灵敏度较高，则这类舱板将无法满足卫星的屏蔽需求。因此，有必要对卫星舱进行设计，一方面，要保证各类数据、信息和能量的有效传输；另一方面，又要保证舱板具有较大的屏蔽效能。本实用新型即是针对这一要求设计的一种高屏蔽效能卫星舱。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种用于卫星的高屏蔽效能装置，该装置在保证舱内和舱外设备之间正常的数据、信息和能量的传输的前提下，可对较宽频段的电磁干扰进行有效屏蔽，避免卫星舱内和舱外设备之间发生电磁干扰。

本实用新型是这样实现的：

一种用于卫星的高屏蔽效能装置，包括立方舱体、出舱低频电缆、出舱高频电缆及出舱波导；其中，

所述出舱低频电缆为：由低频电缆外包覆一层聚酰亚胺膜，聚酰亚胺膜外包覆2层双面镀铝聚酯膜构成；所述聚酰亚胺膜每隔设定距离设有透气孔，所述双面镀铝聚酯膜接地；

所述出舱高频电缆为：由高频电缆外螺旋式包覆双面镀铝聚酯膜构成，且所述双面镀铝聚酯膜与高频电缆两端的高频插头导电连接；

所述出舱波导为：由波导外螺旋式包覆双面镀铝聚酯膜构成。

进一步地，本实用新型所述舱体由铝蒙皮铝蜂窝结构板和碳纤维蒙皮铝蜂窝结构板通过铝合金结构角条连接方式结合而成。

进一步地，本实用新型所述出舱低频电缆的穿舱孔处在舱体外表面均采用镀铝聚酯膜进行封堵，并用导电铜箔将镀铝聚酯膜表面与舱板上导电铜箔搭接，再用镀铝膜胶带封边。

进一步地，本实用新型所述出舱低频电缆的分支处，为采用双面镀铝聚酯膜先从分支向主干方向包覆，再缠绕包覆至另一分支。

进一步地，本实用新型所述出舱高频电缆的穿舱孔处在舱体内外表面均采用镀铝聚酯膜进行封堵，并用导电铜箔将镀铝聚酯膜表面与舱板上导电铜箔搭接。

进一步地，本实用新型所述出舱波导的穿舱孔处在舱体内外表面均采用镀铝聚酯膜进行封堵，并用导电铜箔将镀铝聚酯膜表面与舱板上导电铜箔搭接。

有益效果

第一、本实用新型舱体不影响舱内设备和舱外设备之间的数据、信息和能量的传输。

第二、本实用新型在舱体存在若干开孔的情况下，舱板仍具有很好的屏蔽效能，在较宽的频率范围内保证了较好的屏蔽效能。

附图说明

图1为屏蔽舱体结构。

图2为用于卫星的高屏蔽效能装置屏蔽效能测试曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本实用新型进行进一步详细说明。

实例一：

本实用新型提供一种用于卫星的高屏蔽效能装置，该装置一方面，可实现舱内和舱外设备之间正常的数据、信息和能量的传输，另一方面，对于舱板上的各类开孔进行有效处理，可实现对电磁干扰的有效屏蔽；该装置包括立方舱体、出舱低频电缆、出舱高频电缆及出舱波导；

如图1所示，卫星舱的基本结构为立方体，采用铝蒙皮铝蜂窝结构板、碳纤维蒙皮铝蜂窝板通过铝合金结构角条连接方式结合而成；在舱的南北面开圆形的若干个孔缝，作为低频电缆穿舱孔缝，用于舱内和舱外设备之间数据和供电传输；在舱的东西面开圆形或椭圆形的若干个孔缝，作为高频电缆穿舱孔缝，用于舱内和舱外设备之间高频信号传输；在舱的对地面和东西开方形的若干个孔缝，作为波导穿舱孔缝，用于舱内和舱外设备之间射频信号传输。

出舱低频电缆为：由低频电缆外包覆一层聚酰亚胺膜，聚酰亚胺膜外包覆2层双面镀铝聚酯膜构成，且聚酰亚胺膜每隔设定距离设有透气孔；

对出舱低频电缆具体的处理为：

①低频出舱电缆包覆双面镀铝聚酯膜前，在低频电缆外包覆一层聚酰亚胺膜进行二次绝缘，二次绝缘长度从舱内一定距离处至电缆插接件处；

②每根电缆的聚酰亚胺膜每隔20cm应保留一个透气孔；

③出舱低频电缆均包覆使用2层双面镀铝聚酯膜，每层双面镀铝聚酯膜单独包覆；

④出舱低频电缆包覆长度从舱内一定距离处，包至线缆的接插件处，并包裹接插件，同时包覆电缆的镀铝聚酯膜接地，电缆穿舱孔做封闭处理。穿舱孔处在舱外表面均采用镀铝膜进行封堵，并用导电铜箔将镀铝膜表面与舱板上导电铜箔搭接(铝蒙皮舱板直接与舱板搭接)，再用镀铝膜胶带封边处理，保证双面镀铝膜与结构板、穿舱电缆外包覆膜之间搭接良好、固定牢靠；

⑤电缆分支处的包覆时，采用1条双面镀铝聚酯膜先从分支向主干方向包覆，包扎长度约5cm，再缠绕包覆至另一分支，避免电缆分支处出现缝隙；

⑥低频电缆包覆后在出舱孔处用导电铜箔将电缆外的镀铝聚酯膜和舱板上导电铜箔搭接(铝蒙皮舱板直接与舱板搭接)，保证低频电缆外的双面镀铝聚酯膜与结构板之间具有良好导电性。

所述出舱高频电缆为：由高频电缆外螺旋式包覆2层双面镀铝聚酯膜构成，且所述双面镀铝聚酯膜与高频电缆两端的高频插头导电连接；

对出舱高频线缆的具体处理为：

①高频电缆用2层双面镀铝聚酯膜(18μm～25μm)螺旋式包覆，要求其与电缆两端的高频插头尾部的金属插头连接，保证其与高频插头导电连续；

②高频电缆包覆后，穿舱孔处在舱内外表面均采用镀铝膜进行封堵，并用导电铜箔将镀铝膜表面与舱板上导电铜箔搭接(铝蒙皮舱板直接与舱板搭接)，保证双面镀铝膜与结构板、穿舱电缆外包覆膜之间搭接良好、固定牢靠；

③在高频线缆与舱板的缝隙上用镀铝聚酯胶带封堵。

所述出舱波导为：由波导外螺旋式包覆双面镀铝聚酯膜构成；

对出舱波导的具体处理为：

①出舱波导的舱外部分不做处理，在出舱处每个波导应单独处理，在舱板内2cm左右范围内使用2～3层双面镀铝聚酯膜螺旋式包覆，舱板外包裹至第一个波导法兰处；

②穿舱孔也需做封闭处理，穿舱孔处在舱内外表面均采用镀铝膜进行封堵，并用导电铜箔将镀铝膜表面与舱板上导电铜箔搭接，保证双面镀铝膜与结构板、穿舱电缆外包覆膜之间搭接良好、固定牢靠。

对结构过孔做以下处理：

①所有孔缝处用2层双面镀铝聚酯膜封堵；

②再用镀铝聚酯胶带或3M胶带固定双面镀铝聚酯膜。

对舱板进行检验，具体包括：

①电缆包扎完成后，用万用表检查电导通情况；

②电缆出舱处的镀铝膜(包括电缆镀铝膜以及封堵的镀铝膜)与结构板间的电阻应小于1Ω；

③结构孔封堵后，应尽量保证镀铝膜镀铝面和舱板导通。

实例二：

以一个VHF～X频段用于卫星的高屏蔽效能装置为例进行说明。

一种用于卫星的高屏蔽效能装置，包括卫星舱、出舱低频电缆、出舱高频电缆及出舱波导。

(a)卫星舱为立方体结构，尺寸为2360mm×2100mm×3700mm，舱体南北面为铝蒙皮舱板。舱体东西面、对地面、背地面为碳纤维蒙皮舱板，舱板之间通过结构角条和紧固件方式结合而成。

(b)在舱的南北面开圆形的若干个孔缝，作为低频电缆穿舱孔缝，用于舱内和舱外设备之间数据和供电传输。

(c)在舱的东西面开圆形或椭圆形的若干个孔缝，作为高频电缆穿舱孔缝，用于舱内和舱外设备之间高频信号传输。

(d)在舱的对地面和东西面开方形的若干个孔缝，作为波导穿舱孔缝，用于舱内和舱外设备之间射频信号传输。

(e)在所述舱的南北面开圆形孔缝作为低频电缆穿舱的部分：

①低频出舱电缆包覆双面镀铝聚酯膜前，在低频电缆外包覆一层聚酰亚胺膜进行二次绝缘，厚度为20μm～25μm，二次绝缘长度从舱内约150mm处至电缆插接件处；

②出舱低频电缆均包覆使用2层双面镀铝聚酯膜，厚度为18μm～25μm，每层双面镀铝聚酯膜单独包覆，双面镀铝聚酯膜包覆尽量紧密，前后两圈重叠50％，如果双面镀铝聚酯膜长度不足，可以进行搭接，搭接的双面镀铝聚酯膜的外表面与被搭接的双面镀铝聚酯膜的内表面接触长度不小于30mm，搭接处用镀铝聚酯膜胶带固定，电缆安装到位后，应检验电缆包覆层与星体接地网的电连续性；

③每根电缆的聚酰亚胺膜每隔20cm保留一个透气孔；

④出舱低频电缆包覆长度从舱内约110mm处，包至线缆的接插件处，并包裹接插件，包覆电缆的镀铝膜接地。电缆穿舱孔做封闭处理，穿舱孔处在舱板外表面采用镀铝膜进行封堵，用导电铜箔将镀铝膜表面与舱板上导电铜箔搭接，再用镀铝膜胶带封边处理，保证双面镀铝膜与结构板、穿舱电缆外包覆膜之间搭接良好、固定牢靠；

⑤电缆分支处的包覆时，采用1条双面镀铝聚酯膜先从分支向主干方向包覆，包扎长度为50mm，再缠绕包覆至另一分支，避免电缆分支处出现缝隙；

⑥包扎后的薄膜用镀铝聚酯膜胶带局部固定，电缆弯折处的缝隙用双面镀铝聚酯膜进行包覆，再用镀铝聚酯膜胶带固定，防止缝隙出现；

⑦低频电缆包覆后在出舱孔处用导电铜箔将电缆外的镀铝聚酯膜和舱板上导电铜箔搭接(铝蒙皮舱板直接与舱板搭接)，保证低频电缆外的双面镀铝聚酯膜与结构板之间具有良好导电性。

(f)在所述舱的东西面开圆形或椭圆形孔缝作为高频电缆穿舱的部分：

①高频电缆用2层双面镀铝聚酯膜螺旋式包覆，厚度为18～25μm，前后两圈互叠50％，其与电缆两端的高频插头尾部的金属插头连接，保证其与高频插头导电连续，包扎后的薄膜用3M胶带或镀铝聚酯膜胶带局部固定；

②高频电缆包覆后，对穿舱孔(内部以及外部)做封闭处理，同时包覆电缆的镀铝膜接地，在出舱孔处增加双面镀铝膜将高频电缆外的镀铝膜与舱板上导电铜箔搭接(铝蒙皮舱板直接与舱板搭接)，保证高频电缆外的双面镀铝聚酯膜与结构板之间具有良好导电性；

③在高频线缆与舱板的缝隙上用镀铝聚酯胶带封堵。

(g)在所述舱的对地面和东西面开方形孔缝作为波导穿舱的部分：

①在出舱处每个波导应单独处理，在舱板内20mm左右范围内使用2～3层双面镀铝聚酯膜螺旋式包覆，舱板外包裹至第一个波导法兰处；

②在出舱孔处增加双面镀铝膜将高频电缆外的镀铝膜与舱板上导电铜箔搭接(铝蒙皮舱板直接与舱板搭接)，保证高频电缆外的双面镀铝聚酯膜与结构板之间具有良好导电性。

(h)对所述舱的结构过孔：

①所有孔缝处用2层双面镀铝聚酯膜封堵；

②再用镀铝聚酯胶带或3M胶带固定双面镀铝聚酯膜。

(i)处理后，需对舱板进行检验，具体包括：

①电缆包扎完成后，用万用表检查电导通情况，要求阻值不大于70Ω/m；

②电缆出舱处的镀铝膜(包括电缆镀铝膜以及封堵的镀铝膜)与结构板间的电阻应小于1Ω；

③结构孔封堵后，应保证镀铝膜镀铝面和舱板接地网导通。

如图2所示，为用于卫星的高屏蔽效能装置屏蔽效能测试曲线。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于卫星的高屏蔽效能装置，其特征在于，包括立方舱体、出舱低频电缆、出舱高频电缆及出舱波导；其中，

所述出舱低频电缆为：由低频电缆外包覆聚酰亚胺膜，聚酰亚胺膜外包覆双面镀铝聚酯膜构成；所述聚酰亚胺膜每隔设定距离设有透气孔，所述双面镀铝聚酯膜接地；

所述出舱高频电缆为：由高频电缆外螺旋式包覆双面镀铝聚酯膜构成，且所述双面镀铝聚酯膜与高频电缆两端的高频插头导电连接；

所述出舱波导为：由波导外螺旋式包覆双面镀铝聚酯膜构成。

2.根据权利要求1所述用于卫星的高屏蔽效能装置，其特征在于，所述舱体由铝蒙皮铝蜂窝结构板和碳纤维蒙皮铝蜂窝结构板通过铝合金结构角条连接方式结合而成。

3.根据权利要求1所述用于卫星的高屏蔽效能装置，其特征在于，所述出舱低频电缆的穿舱孔处在舱体外表面均采用镀铝聚酯膜进行封堵，并用导电铜箔将镀铝聚酯膜表面与舱板上导电铜箔搭接，再用镀铝膜胶带封边。

4.根据权利要求1所述用于卫星的高屏蔽效能装置，其特征在于，所述出舱低频电缆的分支处，采用双面镀铝聚酯膜先从分支向主干方向包覆，再缠绕包覆至另一分支。

5.根据权利要求1所述用于卫星的高屏蔽效能装置，其特征在于，所述出舱高频电缆的穿舱孔处在舱体内外表面均采用镀铝聚酯膜进行封堵，并用导电铜箔将镀铝聚酯膜表面与舱板上导电铜箔搭接。

6.根据权利要求1所述用于卫星的高屏蔽效能装置，其特征在于，所述出舱波导的穿舱孔处在舱体内外表面均采用镀铝聚酯膜进行封堵，并用导电铜箔将镀铝聚酯膜表面与舱板上导电铜箔搭接。