CN218113033U - 用于卫星的适配器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于卫星的适配器，包括箱体和VPX模块板卡组件，所述箱体的内腔底部设有若干插槽，所述VPX模块板卡组件插设于所述插槽中，所述VPX模块板卡组件包括相连接的板卡本体和锁紧装置，所述板卡本体包括插入部，所述锁紧装置连接于所述插入部的一侧，以使得在锁紧状态所述插入部与所述锁紧装置分别抵接所述插槽的两侧。本申请的方案能够使得卫星适配器的板卡与箱体连接牢固不易松脱，结构紧凑，布置合理。

Description

用于卫星的适配器

技术领域

本实用新型涉及卫星技术领域，特别涉及一种用于卫星的适配器。

背景技术

卫星携带有效载荷执行在轨任务，需为有效载荷提供必要的接口资源，目前有效载荷类型多种多样，例如天基对抗武器、通信、遥感相机、光学侦察等，每种有效载荷所需的接口资源各不相同，但卫星平台能提供的接口资源有限，所以如何使卫星平台利用有限的接口资源适应多种类型的有效载荷成为亟待解决的问题。

智能弹性适配器是空间网络信息架构泛在传输层中军民应用的核心载荷，同时可搭载于其他层卫星用于泛在接入、雷达侦察、分布式智能计算等军民融合业务。通用化智能适配器基本业务涵盖泛在接入、多源传感、智能处理层架构的核心业务，其主要功能包括：专用计算、通用计算、存储等。

智能适配器硬件设计需要满足系统特性，同时结合软件运行需求，开展通用化智能适配器架构设计。

由于适配器随卫星在高空运行，维修更换极其不便，其硬件的连接牢固性要求极高，需要可靠的安装固定，以保证在运行期间不松脱。

此外，由于在太空空气稀薄，不利于系统的气流散热，因此如何能够使得系统有效散热也是该领域的一个重要的研发方向。

实用新型内容

本公开提供一种用于卫星的适配器，以解决背景技术中存在的的问题。

根据本公开，提供一种用于卫星的适配器，包括箱体和VPX模块板卡组件，所述箱体的内腔底部设有若干插槽，所述VPX模块板卡组件插设于所述插槽中，所述VPX模块板卡组件包括相连接的板卡本体和锁紧装置，所述板卡本体包括插入部，所述锁紧装置连接于所述插入部的一侧，以使得在锁紧状态所述插入部与所述锁紧装置分别抵接所述插槽的两侧。

根据本申请示例实施例，所述适配器还包括背板，所述背板竖立设于所述箱体内，所述VPX模块板卡组件与所述背板电连接，所述背板的上下端设有定位柱，所述VPX模块板卡组件设有与所述定位柱相配合安装的定位孔。

根据本申请示例实施例，所述锁紧装置包括导轨、固定楔形块、第一方向楔形滑块、第二方向楔形滑块和锁紧螺钉，所述导轨与所述插入部固定连接，所述固定楔形块套设于所述导轨的一端并与所述导轨固定连接，所述第一方向楔形滑块套设于所述导轨的另一端并能沿所述导轨的长度方向滑动，所述第二方向楔形滑块套设于所述导轨并能沿所述导轨的长度方向和垂直该长度方向的侧向移动，所述锁紧螺钉穿入并抵接所述第一方向楔形滑块，且沿所述长度方向螺纹连接所述导轨，所述固定楔形块、第一方向楔形滑块、第二方向楔形滑块之间的接触面均为相配合的斜面。

根据本申请示例实施例，所述第一方向楔形滑块和所述第二方向楔形滑块均包括若干个，且数目相同，所有滑块中所述第一方向楔形滑块和所述第二方向楔形滑块均相邻设置。

根据本申请示例实施例，所述锁紧装置还包括垫圈，所述垫圈设于所述锁紧螺钉的螺帽与所述第一方向楔形滑块之间。

根据本申请示例实施例，所述板卡本体还包括上盖板、电路板、中框和下盖板，所述电路板设于所述中框，所述上盖板和下盖板罩于所述电路板和中框外。

根据本申请示例实施例，所述插入部连接于所述中框或为所述中框的一部分，所述插入部呈板状结构。

根据本申请示例实施例，所述电路板包括印制板和电子元器件，所电子元器件的底部通过焊盘与所述印制板连接。

根据本申请示例实施例，所述电路板包括相连的印制板和电子元器件，所电子元器件包括外壳体，所述外壳体的底部为导热绝缘板，该导热绝缘板与所述印制板接触。

根据本申请示例实施例，所述电路板包括相连的印制板和电子元器件，所电子元器件的顶部设有导热绝缘垫，所述中框上设有凸台，所述导热绝缘垫与所述凸台接触。

根据本申请示例实施例，所述箱体的外表面设有黑漆喷涂层；所述箱体的插槽与所述VPX模块板卡组件的接触面之间设有导热硅脂，所述箱体为铝合金箱体；所述箱体的底板外与待安装面之间设有导热硅脂。

本申请提供的卫星适配器，为有效载荷提供必要的接口资源，使得卫星适配器的板卡与箱体连接牢固不易松脱，结构紧凑，布置合理。

进一步，本申请提供的卫星适配器在电子元器件与印制板或与箱体的导热结构的设置，或箱体本身的导热结构，使得系统能够良好地散热，解决了太空中不易气流散热的问题。

为能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，但是此说明和附图仅用来说明本实用新型，而非对本实用新型的保护范围作任何的限制。

附图说明

下面结合附图详细说明本公开的实施方式。这里，构成本公开一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解。本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。附图中：

图1示出根据本申请示例实施例的适配器打开前面板的结构示意图；

图2a示出根据本申请示例实施例的箱体内部结构示意图；

图2b示出根据本申请示例实施例的背板主视结构示意图；

图3a示出根据本申请示例实施例的相连接的板卡本体和锁紧装置的VPX模块板卡组件结构示意图；

图3b示出根据本申请示例实施例的VPX模块板卡组件爆炸结构示意图；

图4a示出根据本申请示例实施例的锁紧装置初始结构示意图；

图4b示出根据本申请示例实施例的锁紧装置挤压后的结构示意图；

图5示出根据本申请示例实施例的锁紧装置及板卡本体爆炸结构示意图。

附图标记列表：

10箱体 210b中框

110插槽 210c下盖板

120背板 210d电路板

1201槽位 220锁紧装置

1202定位柱 2201导轨

20VPX模块板卡组件 2202固定楔形块

210板卡本体 2203第一方向楔形滑块

2101插入部 2204第二方向楔形滑块

2102定位孔 2205锁紧螺钉

210a上盖板

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

图1示出根据本申请一实施例的一种用于卫星的适配器的结构示意图。

本申请的用于卫星的适配器主要包括箱体10和VPX模块板卡组件20，箱体10的内腔底部设有若干插槽110，VPX(一种通用的计算机总线)模块板卡组件20插设于插槽110中。VPX模块板卡组件20可包括多个，每个对应插入相应功能的插槽110。箱体设置插槽110的结构如图2所示。

箱体10内还可设置背板120，背板120设有若干槽位1201，VPX模块板卡组件与背板120的各槽位功能对应配置。

背板120可竖立设于箱体内的后背板附近，VPX模块板卡组件20与背板120电连接。

根据本申请的一种实施方式，如图2a、2b所示，背板120的上下端设有定位柱1202(图2a仅示出下端的定位柱)；如图3a所示，VPX模块板卡组件20设有与定位柱1202相配合安装的定位孔2102。

如图3a所示，VPX模块板卡组件20主要包括相连接的板卡本体210和锁紧装置220，板卡本体210包括插入部2101，用于将VPX模块板卡组件20插设于箱体的底部插槽110中。箱体10的底部可包括上底和下底。

根据本申请的一种实施方式，如图3b所示，板卡本体210还包括上盖板210a、中框210b、下盖板210c、电路板210d，电路板210d设于中框210b，上盖板210a和下盖板210c罩于电路板210d和中框210b外。

锁紧装置220连接于插入部2101的一侧，可通过多种方式固定连接，比如螺纹连接或铆接或焊接等连接。锁紧装置220在锁紧状态下，插入部2101与锁紧装置220分别抵接插槽110的两侧，这样就将VPX模块板卡组件20牢固地锁紧在插槽110中。

根据本申请示例实施例，插入部2101连接于中框210b或为中框210b的一部分，插入部2101呈板状结构。

根据本申请的一种实施方式，VPX模块板卡组件20的板卡本体210由上盖板210a、中框210b、下盖板210c、助拔扳手、电路板210d以及安装螺钉组成，助拔扳手安装于VPX模块板卡组件20外侧，用于拉动板卡。锁紧装置220用于将锁紧板卡本体210在插槽的两侧间锁紧。锁紧装置220紧压箱体的插槽内侧面，为VPX模块板卡组件20的固定提供一个可靠的摩擦力。锁紧装置220装设于VPX模块板卡组件20的上下两底。

根据本申请的一种实施方式，如图4a、图5所示，锁紧装置220包括导轨2201、固定楔形块2202、第一方向楔形滑块2203、第二方向楔形滑块2204和锁紧螺钉2205，导轨2201与插入部2101固定连接，固定楔形块2202套设于导轨2201的一端并与导轨2201固定连接，第一方向楔形滑块2203套设于导轨2201的另一端并能沿导轨2201的长度方向滑动，第二方向楔形滑块2204套设于导轨2201并能沿导轨2201的长度方向和垂直该长度方向的侧向移动(即插槽的两侧面之间的连线方向)，锁紧螺钉2205穿入并抵接第一方向楔形滑块2203，且沿长度方向螺纹连接导轨2201，固定楔形块2202、第一方向楔形滑块2203、第二方向楔形滑块2204之间的接触面均为相配合的斜面。

根据本申请的一种实施方式，第一方向楔形滑块2203、第二方向楔形滑块2204都与导轨2201形成滑动配合关系。

工作时，如果要锁紧VPX模块板卡组件，将VPX模块板卡组件20插入插槽后，拧紧在导轨一端的锁紧螺钉2205，锁紧螺钉2205抵接第一方向楔形滑块2203，带动第一方向楔形滑块2203向导轨的另一端移动，第一方向楔形滑块2203会挤压第二方向楔形滑块2204，从而带动第二方向楔形滑块2204也跟随其移动，第二方向楔形滑块2204的另一侧被固定楔形块2202挤压后，在沿导轨长度方向的移动无法进行了，由于两侧斜面的挤压，使得第二方向楔形滑块2204被挤得沿垂直导轨的长度方向移动，直至抵接插槽的侧面，从而形成第二方向楔形滑块2204与插入部2101分别抵接插槽两侧面的效果，就把VPX模块板卡组件20锁紧在箱体10的插槽110中了。第二方向楔形滑块2204被挤压后，锁紧装置220的状态如图4b所示。

如果要卸下VPX模块板卡组件，可以拧松锁紧螺钉2205，则第二方向楔形滑块2204不再被挤压，从而可以拔出VPX模块板卡组件。

根据本申请示例实施例，第一方向楔形滑块2203和第二方向楔形滑块2204均包括若干个，且数目相同，所有这些滑块中第一方向楔形滑块和第二方向楔形滑块均相邻设置。比如第一方向楔形滑块2203和第二方向楔形滑块2204各为两个。这样能够使得沿长度方向的移动距离更大，插槽的间距相应也可增大。

根据本申请示例实施例，锁紧装置220还包括垫圈，垫圈设于锁紧螺钉2205的螺帽与第一方向楔形滑块2203之间。

根据本申请示例实施例，电路板210d包括印制板和电子元器件。电子元器件的底部通过焊盘与印制板连接。

根据本申请示例实施例，电路板包括相连的印制板和电子元器件，电子元器件包括外壳体，外壳体的底部为导热绝缘板，该导热绝缘板与印制板接触。

根据本申请示例实施例，电路板包括相连的印制板和电子元器件，电子元器件的顶部设有导热绝缘垫，中框210b上设有凸台，导热绝缘垫与凸台接触。

根据本申请的一种实施方式，电路板中印制板上的元器件散热有以下几种方式：

引脚导热：元器件通过引脚或底部焊盘将热量导向印制板。一般来说，双列直插的引脚横截面尺寸较大，与印制板之间的导热较好，QFP等封装形式的元器件，引脚细长，不利于向印制板导热；

底部接触导热：部分元器件的壳体底面与印制板是绝缘的，依靠接触面将热量传导到印制板上；

顶部接触导热：元器件顶部通过导热绝缘垫将热量传递到结构件上。

根据本申请的一种实施方式，大功率电子元器件散热设计时，电路板上热流密度较大的元器件，顶部使用导热绝缘垫，该导热绝缘垫同中框上的凸台接触，以减小接触热阻；底部通过接触导热或引脚导热将热量传导至印制板。元器件布局尽量接近单模块板卡的热交换面，以减小热量传导距离。

根据本申请的一种实施方式，适配器机箱箱体10采用板式构件组合而成，选用了高导热率的材料，其间用螺钉相互连接形成一个上部开口的箱体。各侧板设计为带加强筋的薄壁结构，既减轻了结构质量，又保证机箱具有较好的刚度、强度和工艺性。各板间采用止口或咬接的连接形式，增强了各板间的连接强度和抗振能力。

根据本申请示例实施例，箱体10的外表面设有黑漆喷涂层。

根据本申请示例实施例，箱体10的插槽与VPX模块板卡组件的接触面之间设有导热硅脂。

根据本申请示例实施例，箱体10为铝合金箱体。

根据本申请示例实施例，箱体10的底板外与待安装面之间设有导热硅脂。

根据本申请的一种实施方式，机箱表面进行减重设计，在保证足够的强度下，尽可能减少结构重量。

根据本申请的一种实施方式，高热耗的电子元器件直接同机箱箱体10底部接触导热；其它高热耗的元器件在机箱中尽量分散布局。

在保证重量的前提下，尽量增加机箱壁面有效的传热厚度。

本申请机箱的设计有利于元器件的散热。

根据本申请的一种实施方式，增强机箱箱体的散热措施如下：

选用导热系数较高的铝合金板作为箱体结构件；

热耗较高的VPX模块板卡组件20分散布局；

机箱箱体插槽110与VPX模块板卡组件20单板的接触换热面涂抹导热硅脂；

机箱箱体的底板与安装面之间涂抹导热硅脂；

机箱箱体10面板外表面喷涂黑漆，增强辐射换热。

根据本申请的一种实施方式，机箱箱体10的结构件大部分采用铝合金(2A12-T4)材料加工，紧固件选用不锈钢，经过电性件实际称重，结构总质量约为10kg。

根据一些实施例，本申请设计的弹性适配器机箱箱体可搭载重量不小于20Kg，根据搭载载荷结构，对卫星平台进行适应性改造，使卫星+适配器结构可搭载重量超过20kg的载荷。

根据一些实施例，整机对外主要通过传导和辐射的方式进行散热，大部分热量由机箱底板传导至安装面；小部分热量通过机箱面板辐射至环境中。

本申请的适配器，具备典型小卫星平台热环境下大热流密度散热能力。

最后应说明的是：以上所述仅为本公开的示例实施例而已，并不用于限制本公开，尽管参照前述实施例对本公开进行详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于卫星的适配器，其特征在于，包括箱体和VPX模块板卡组件，所述箱体的内腔底部设有若干插槽，所述VPX模块板卡组件插设于所述插槽中，所述VPX模块板卡组件包括相连接的板卡本体和锁紧装置，所述板卡本体包括插入部，所述锁紧装置连接于所述插入部的一侧，以使得在锁紧状态所述插入部与所述锁紧装置分别抵接所述插槽的两侧。

2.如权利要求1所述的用于卫星的适配器，其特征在于，所述适配器还包括背板，所述背板竖立设于所述箱体内，所述VPX模块板卡组件与所述背板电连接，所述背板的上下端设有定位柱，所述VPX模块板卡组件设有与所述定位柱相配合安装的定位孔。

3.如权利要求1所述的用于卫星的适配器，其特征在于，所述锁紧装置包括导轨、固定楔形块、第一方向楔形滑块、第二方向楔形滑块和锁紧螺钉，所述导轨与所述插入部固定连接，所述固定楔形块套设于所述导轨的一端并与所述导轨固定连接，所述第一方向楔形滑块套设于所述导轨的另一端并能沿所述导轨的长度方向滑动，所述第二方向楔形滑块套设于所述导轨并能沿所述导轨的长度方向和垂直该长度方向的侧向移动，所述锁紧螺钉穿入并抵接所述第一方向楔形滑块，且沿所述长度方向螺纹连接所述导轨，所述固定楔形块、第一方向楔形滑块、第二方向楔形滑块之间的接触面均为相配合的斜面。

4.如权利要求3所述的用于卫星的适配器，其特征在于，所述第一方向楔形滑块和所述第二方向楔形滑块均包括若干个，且数目相同，所有滑块中所述第一方向楔形滑块和所述第二方向楔形滑块均相邻设置。

5.如权利要求3所述的用于卫星的适配器，其特征在于，所述锁紧装置还包括垫圈，所述垫圈设于所述锁紧螺钉的螺帽与所述第一方向楔形滑块之间。

6.如权利要求1所述的用于卫星的适配器，其特征在于，所述板卡本体还包括上盖板、电路板、中框和下盖板，所述电路板设于所述中框，所述上盖板和下盖板罩于所述电路板和中框外；所述插入部连接于所述中框或为所述中框的一部分，所述插入部呈板状结构。

7.如权利要求6所述的用于卫星的适配器，其特征在于，所述电路板包括印制板和电子元器件，所电子元器件的底部通过焊盘与所述印制板连接。

8.如权利要求6所述的用于卫星的适配器，其特征在于，所述电路板包括相连的印制板和电子元器件，所电子元器件包括外壳体，所述外壳体的底部为导热绝缘板，该导热绝缘板与所述印制板接触。

9.如权利要求6所述的用于卫星的适配器，其特征在于，所述电路板包括相连的印制板和电子元器件，所电子元器件的顶部设有导热绝缘垫，所述中框上设有凸台，所述导热绝缘垫与所述凸台接触。

10.如权利要求1-9任一项所述的用于卫星的适配器，其特征在于，所述箱体的外表面设有黑漆喷涂层；所述箱体的插槽与所述VPX模块板卡组件的接触面之间设有导热硅脂；所述箱体为铝合金箱体；所述箱体的底板外与待安装面之间设有导热硅脂。

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