RU2722500C1 - Method of manufacturing antenna mesh surface - Google Patents
Method of manufacturing antenna mesh surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722500C1 RU2722500C1 RU2019127043A RU2019127043A RU2722500C1 RU 2722500 C1 RU2722500 C1 RU 2722500C1 RU 2019127043 A RU2019127043 A RU 2019127043A RU 2019127043 A RU2019127043 A RU 2019127043A RU 2722500 C1 RU2722500 C1 RU 2722500C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mesh
- metal
- web
- knitting
- antenna
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
- B21F27/00—Making wire network, i.e. wire nets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
Abstract
Description
Изобретение относится к области технологии изготовления отражательных сетчатых поверхностей параболических антенн.The invention relates to the field of manufacturing technology of reflective mesh surfaces of parabolic antennas.
Создание систем спутниковой связи требует разработки антенн с крупногабаритными рефлекторами, радиоотражающая поверхность которых выполнена из металлического трикотажного сетеполотна. Петельная структура трикотажа в совокупности со свойствами металлических нитей обеспечивает хорошую эластичность, малую удельную массу, достаточную прочность, электропроводность.The creation of satellite communication systems requires the development of antennas with large reflectors, the radio-reflecting surface of which is made of a metal knitted net cloth. The hinge structure of knitwear in combination with the properties of metal threads provides good elasticity, low specific gravity, sufficient strength, electrical conductivity.
Известна отражательная сетчатая поверхность антенн (сетеполотно), которую вывязывают в виде структуры, содержащей ромбовидные ячейки из металлических нитей основовязаного филейного переплетения, образованного двухгребеночным переплетением, имеющим встречные кладки с ввязанными в них дополнительными нитями (патент РФ №2157028). A reflective mesh surface of antennas is known (net-cloth), which is knitted in the form of a structure containing diamond-shaped cells from metal filaments of a warp knitted fillet weave formed by a two-rib weave having counter masonry with additional threads knitted into them (RF patent No. 2157028).
Недостатком этой отражательной поверхности является повышенная материалоёмкость за счет ввязывания в структуру дополнительных нитей, которые остаются в сетеполотне, используемом в качестве отражающей поверхности. Отражательная сетчатая поверхность антенны изготовлена из металлических неэластичных нитей, что снижает надежность от повреждений при изготовлении сетеполотна и его эксплуатации, так как при локальном повреждении стороны одной ячейки будет нарушена форма нескольких рядом расположенных ячеек, что приведет к снижению степени отражения. The disadvantage of this reflective surface is the increased consumption of materials due to the embedding in the structure of additional threads that remain in the net, used as a reflective surface. The reflective mesh surface of the antenna is made of inelastic metal threads, which reduces the reliability of damage during the manufacture of the net-cloth and its operation, since local damage to the side of one cell will disrupt the shape of several adjacent cells, which will reduce the degree of reflection.
Известен способ изготовления отражательной сетчатой поверхности антенны, взятый за прототип (патент РФ №2198453).A known method of manufacturing a reflective mesh surface of the antenna, taken as a prototype (RF patent No. 2198453).
Способ заключается в том, что сетчатую поверхность, содержащую ячейки, вяжут основовязаным двухгребеночным платированным или филейным переплетениями как при полной, так и неполной проборках гребенок из металлических нитей, в котором последние предварительно обкручивают текстильными нитями толщиной 5-16,7 текс, причем в качестве элементарных металлических нитей используют микропроволоку толщиной не более 30 мкм, при этом после вязания текстильные нити удаляют испарением, растворением или выжиганием, а на оставшийся металлический каркас наносят высокотокопроводящее покрытие, обеспечивающее снижение электрического сопротивления сетчатой поверхности путем золочения или никелирования. В изобретении решается задача по разработке вязаной сетчатой поверхности антенны, которая содержит целый спектр ячей различной конфигурации и размеров, обладает достаточной эластичностью и повышенной отражательной способностью. The method consists in the fact that the mesh surface containing the cells is knitted with a warp knitted double-comb platen or sirloin weave both with full and incomplete partings of metal thread combs, in which the latter are pre-wrapped with textile threads 5-16.7 tex thick, and as elementary metal threads use a microwire with a thickness of not more than 30 μm, while after knitting textile threads are removed by evaporation, dissolution or burning, and a highly conductive coating is applied to the remaining metal frame, which reduces the electrical resistance of the mesh surface by gilding or nickel plating. The invention solves the problem of developing a knitted mesh surface of the antenna, which contains a whole range of cells of various configurations and sizes, has sufficient elasticity and high reflectivity.
Недостатком известного способа с точки зрения достижения отражающей способности является выполнение ячеек разной формы и размеров. При таком выполнении сетеполотна по прототипу получаемая отражающая способность и оптическая прозрачность (светопропускание) неравномерны. The disadvantage of this method from the point of view of achieving reflectivity is the implementation of cells of different shapes and sizes. With this embodiment, the network of the prototype obtained reflectivity and optical transparency (light transmission) are uneven.
Технической проблемой является неравномерная оптическая прозрачность и отражающая способность сетеполотна.A technical problem is the uneven optical transparency and reflectivity of the network.
Техническая проблема решается за счет того, что в способе изготовления сетчатой поверхности антенны сетчатое полотно вяжут из металлической нити толщиной не более 30 мкм, на поверхность нити наносят высокопроводящий металл, ячейки выполняют ромбовидной формы с возможностью её изменения при растяжении за счет изменения углов ромба, при этом ячейки выполняют одинаковыми с размерами сторон ромба в диапазоне от 9 до 20 мм. При этом высокопроводящий металл предпочтительно наносят на поверхность нити до вязания.The technical problem is solved due to the fact that in the method of manufacturing the mesh surface of the antenna, the mesh fabric is knitted from a metal thread with a thickness of not more than 30 μm, a highly conductive metal is applied to the surface of the thread, the cells are diamond-shaped with the possibility of its change when stretched by changing the angles of the rhombus, this cell perform the same with the dimensions of the sides of the rhombus in the range from 9 to 20 mm In this case, the highly conductive metal is preferably applied to the surface of the thread prior to knitting.
К радиоотражающему сетеполотну для комплектации крупногабаритных трансформируемых антенн космических аппаратов предъявляются высокие технические требования: High-performance technical requirements are imposed on a radio-reflecting net-plate for the assembly of large-sized transformable antennas of spacecraft:
- коэффициент радиоотражения сетеполотна не менее 97 %;- the radio reflection coefficient of the net-sheet is not less than 97%;
- оптическая прозрачность сетеполотна не менее 95 %. - optical transparency is not less than 95%.
Требуемые технические характеристики сетеполотна обеспечиваются определенной структурой вязания, диаметром и маркой металлической нити. The required technical characteristics of the net cloth are provided by a certain knitting structure, diameter and brand of metal thread.
Трикотажное сетеполотно при вязании получается путем образования петель из нитей и переплетения этих петель. Различные преобразования основного переплетения ведут к конструкторским вариантам, которые создают широкие возможности для качественных модификаций и открывают большую область их применения. В целях решения поставленной задачи повышения оптической прозрачности и отражающей способности сетчатой поверхности полотна разработана серия переплетений с учетом других требований, в частности, сохранения высоких радиоотражающих свойств, прочности, весовых характеристик и других. Решение этой задачи проводилось путем варьирования структур металлического трикотажа. Knitted net-knitting when knitting is obtained by forming loops from threads and weaving these loops. Various transformations of the main weave lead to design options that create ample opportunities for quality modifications and open up a large area of their application. In order to solve the problem of increasing optical transparency and reflectivity of the mesh surface of the web, a series of weaves was developed taking into account other requirements, in particular, maintaining high radio reflective properties, strength, weight characteristics and others. The solution to this problem was carried out by varying the structures of metal knitwear.
Сетеполотно мало пропускает и при этом мало отражает радиоволны по причине потерь в контактах переплетений, работающих, как резистивная нагрузка. То есть, чем больше количество ячеек в 1 м2, тем больше контактов проволоки между собой, тем ниже пропускная и отражающая способность сетеполотна. Для выполнения требований по показателям радиоотражения и оптической прозрачности на основании расчетов и проведенных эксперементов сделаны выводы:Setoleplot misses a little and at the same time reflects little radio waves due to losses in the contacts of weaves, working as a resistive load. That is, the larger the number of cells in 1 m 2 , the more contacts of the wire between each other, the lower the throughput and reflectivity of the mesh. To fulfill the requirements for radio reflection and optical transparency indicators, based on calculations and experiments, the following conclusions were drawn:
- о необходимости нанесения на металлическую нить высокопроводящего покрытия, обеспечивающего снижение электрического сопротивления сетчатой поверхности для повышения коэффициента отражения; - about the necessity of applying a highly conductive coating to a metal thread, providing a decrease in the electrical resistance of the mesh surface to increase the reflection coefficient;
- о необходимости выполнения крупных ячеек сетеполотна, без отрицательного влияния при этом на другие характеристики. - about the need to perform large mesh cells, without adversely affecting other characteristics.
Сетеполотно, связанное из металлической нити, не имеющей высокопроводящего покрытия (медь, серебро, золото), имеет коэффициент отражения не более 90 %, большое количество ячеек на 1 м2 также снижает отражающую способность сетеполотна. При нанесении высокопроводящего покрытия на металлическую нить коэффициент отражения повышается до 97 % и выше, при этом он слабо зависит от размеров ячеек. При использовании металлической нити с высокопроводящим покрытием для повышения оптической прозрачности сетеполотна возможно выполнение ячеек крупных размеров с учетом выполнения требований к другим техническим характеристикам. A net-cloth knitted from a metal thread without a highly conductive coating (copper, silver, gold) has a reflection coefficient of not more than 90%, a large number of cells per 1 m 2 also reduces the reflectivity of the net-cloth. When a highly conductive coating is applied to a metal thread, the reflection coefficient increases to 97% and higher, while it weakly depends on the size of the cells. When using a metal thread with a highly conductive coating to increase the optical transparency of the net-cloth, it is possible to make large-sized cells, taking into account the fulfillment of the requirements for other technical characteristics.
В результате проведенных расчетов и испытаний в качестве металлической нити выбрана молибденовая или вольфрамовая проволока толщиной не более 30 мкм с высокопроводящим покрытием, полученным путем золочения. При этом был получен коэффициент отражения не меньше 97 %; оптическая прозрачность была выше или равна 95 % в сетеполотнах с оптимальными размерами сторон ячеек в форме ромба от 9 до 20 мм. Количество петель в сторонах ячеек рассчитывалось исходя из диаметра металлической нити и плотности вязания полотна. За пределами указанного диапазона физико-механические характеристики полотна выходили за рамки требований, чего нельзя не учитывать при его изготовлении. As a result of the calculations and tests, a molybdenum or tungsten wire with a thickness of not more than 30 μm with a highly conductive coating obtained by gilding was selected as a metal thread. In this case, a reflection coefficient of not less than 97% was obtained; optical transparency was higher than or equal to 95% in setwebs with optimal diamond side cell sizes from 9 to 20 mm. The number of loops on the sides of the cells was calculated based on the diameter of the metal thread and the density of knitting of the fabric. Outside the specified range, the physicomechanical characteristics of the canvas went beyond the requirements, which cannot be ignored in its manufacture.
Характеристики образцов сетеполотна проверялись экспериментально на лабораторном и производственном оборудовании с использованием современной измерительной аппаратуры. The characteristics of the net-sheet samples were tested experimentally on laboratory and production equipment using modern measuring equipment.
Технический результат, выраженный в выполнении ячеек сетеполотна для радиоотражающей поверхности спутниковых антенн из металлических нитей с высокопроводящим покрытием, с ячейками ромбовидной формы и размерами их сторон от 9 до 20 мм, влияет на решение имеющейся технической проблемы – неравномерной оптической прозрачности и отражающей способности сетеполотна антенны.The technical result expressed in the implementation of the mesh grid cells for the radio-reflective surface of satellite antennas made of metal filaments with a highly conductive coating, with diamond-shaped cells and their side sizes from 9 to 20 mm, affects the solution of the existing technical problem - uneven optical transparency and reflectivity of the grid antenna.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127043A RU2722500C1 (en) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Method of manufacturing antenna mesh surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127043A RU2722500C1 (en) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Method of manufacturing antenna mesh surface |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2722500C1 true RU2722500C1 (en) | 2020-06-01 |
Family
ID=71067501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019127043A RU2722500C1 (en) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | Method of manufacturing antenna mesh surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2722500C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU221894U1 (en) * | 2023-05-02 | 2023-11-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Radio-shielding optically transparent device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2287007A1 (en) * | 1974-10-05 | 1976-04-30 | Messerschmitt Boelkow Blohm | FLEXIBLE METAL STRUCTURE IN A THIN NETWORK SHAPED BY CHEMICAL ENGRAVING OF SHEET METAL |
| RU2198453C1 (en) * | 2002-01-17 | 2003-02-10 | Кудрявин Лев Александрович | Knitted mesh reflecting surface of antenna and its production method |
| RU2233920C1 (en) * | 2003-07-24 | 2004-08-10 | Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина | Reflective knitted netted surface of antenna and method for manufacturing the same |
| RU2350518C1 (en) * | 2007-06-13 | 2009-03-27 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Method for production of space vehicle deployable bulky reflector |
| US7839353B2 (en) * | 2006-02-28 | 2010-11-23 | The Boeing Company | Arbitrarily shaped deployable mesh reflectors |
-
2019
- 2019-08-28 RU RU2019127043A patent/RU2722500C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2287007A1 (en) * | 1974-10-05 | 1976-04-30 | Messerschmitt Boelkow Blohm | FLEXIBLE METAL STRUCTURE IN A THIN NETWORK SHAPED BY CHEMICAL ENGRAVING OF SHEET METAL |
| RU2198453C1 (en) * | 2002-01-17 | 2003-02-10 | Кудрявин Лев Александрович | Knitted mesh reflecting surface of antenna and its production method |
| RU2233920C1 (en) * | 2003-07-24 | 2004-08-10 | Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина | Reflective knitted netted surface of antenna and method for manufacturing the same |
| US7839353B2 (en) * | 2006-02-28 | 2010-11-23 | The Boeing Company | Arbitrarily shaped deployable mesh reflectors |
| RU2350518C1 (en) * | 2007-06-13 | 2009-03-27 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Method for production of space vehicle deployable bulky reflector |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU221894U1 (en) * | 2023-05-02 | 2023-11-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Radio-shielding optically transparent device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ouyang et al. | High frequency properties of electro-textiles for wearable antenna applications | |
| US7849888B2 (en) | Surface functional electro-textile with functionality modulation capability, methods for making the same, and applications incorporating the same | |
| Sanz-Izquierdo et al. | Singly and dual polarized convoluted frequency selective structures | |
| CN102903397B (en) | Artificial broadband absorbing electromagnetic material | |
| US4812854A (en) | Mesh-configured rf antenna formed of knit graphite fibers | |
| JP4234181B1 (en) | Wire grid and manufacturing method thereof | |
| Tennant et al. | Experimental knitted, textile frequency selective surfaces | |
| Chauraya et al. | Embroidered Frequency Selective Surfaces on textiles for wearable applications | |
| CN208093729U (en) | Broadband RCS based on gap load reduces super surface | |
| CN106245184A (en) | There is frequency D periodic structure fabric selecting transparency and preparation method thereof | |
| RU2722500C1 (en) | Method of manufacturing antenna mesh surface | |
| Seager et al. | Fabrication of fabric based frequency selective surfaces (FSS) | |
| CN101572355A (en) | Antenna reflector with a compact single-surface photo band gap (PBG) periodic structure | |
| JP2016092009A (en) | Electric wire | |
| JP4189697B2 (en) | Reflective material for high frequency compatible antenna and method for setting design parameters of reflective material for high frequency compatible antenna | |
| RU2721766C1 (en) | Method of producing reflective mesh antenna surface and mesh cloth for its implementation | |
| Zhu et al. | Multi-objective lazy ant colony optimization for frequency selective surface design | |
| Hussain et al. | Electromagnetic shielding for WLAN using modified-Hilbert fractals | |
| CN107611602B (en) | Polarization conversion antenna of terahertz wave band | |
| JPH027519Y2 (en) | ||
| Simorangkir et al. | Double-layer embroidery strategy for fabrication of textile antennas with improved efficiency | |
| RU2198453C1 (en) | Knitted mesh reflecting surface of antenna and its production method | |
| RU2233920C1 (en) | Reflective knitted netted surface of antenna and method for manufacturing the same | |
| KR100737190B1 (en) | Heat emitting fabric of low density using carbon fiber | |
| CN106811988A (en) | Frequency selection stereo fabric based on cut velvet and looped pile periodic structure |