[發(fā)明專利]天線反射面及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510908715.1
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN105552567A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李濤;戴晶濱;劉千立;諸靜
• 申請（專利權(quán)）人: 上海復(fù)合材料科技有限公司
• 主分類號: H01Q15/16
• 分類號: H01Q15/16;B32B9/04;B32B9/00;B32B15/04;B32B15/092;B32B15/08;B32B15/20;B32B27/04;B32B3/12;B32B7/12;B32B37/12
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高精度衛(wèi)星天線成型工藝技術(shù)，具體涉及天線發(fā)射面及其制備方 法，屬于復(fù)合材料成型領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著衛(wèi)星毫米波亞毫米波探測儀天線技術(shù)的發(fā)展，對圖像的掃描精度和成像質(zhì) 量要求提出了更高的要求，如某天線主反射面為偏饋拋物面結(jié)構(gòu)，口面包絡(luò)直徑達(dá) 3m，最高探測頻率達(dá)425GHz(波長0.75mm)，反射面型面精度(r.m.s)要求在λ /50～λ/100，即必須≤0.015mm(r.m.s，λ/50)。此外，衛(wèi)星運行軌道高，空間 溫度環(huán)境也相當(dāng)復(fù)雜，從地面到空間環(huán)境的變化引起衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的變形直接影響衛(wèi)星 的成像精度和質(zhì)量，這對天線反射面的尺寸穩(wěn)定性提出了很高的要求，即要求位移 或變形量＜700μm。由此可以看出衛(wèi)星天線的型面精度和尺寸的穩(wěn)定性是天線反射 面研制的主要問題，因此本發(fā)明引入自加熱纖維增強樹脂基復(fù)合材料，在天線背陽 面和向陽面具有較大溫度差時，通過控制高導(dǎo)熱薄膜的加熱溫度，實現(xiàn)背陽面和向 陽面溫度平衡，解決了天線因溫度變化引起的尺寸變形問題，保證天線的成像精度 和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述天線受溫度改變而發(fā)生變形影響成像的問題，提出 一種自加熱纖維增強樹脂基復(fù)合材料天線反射面及及其制備工藝方法，解決衛(wèi)星用 大型高精度天線在軌時存在的空間環(huán)境變化引起的結(jié)構(gòu)變形，造成的成型精度和質(zhì) 量差問題，實現(xiàn)了大型高精度天線的高精度高質(zhì)量成像。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供一種可自加熱的天線反射面，其包括蒙皮層、高導(dǎo)熱薄 膜層和夾心層，所述蒙皮層和高導(dǎo)熱薄膜層分別置于夾心層的兩側(cè)，所述蒙皮層的 厚度0.05～100mm，高導(dǎo)熱薄膜層的厚度0.1～2mm。

作為優(yōu)選方案，所述蒙皮層的材料為纖維增強樹脂基復(fù)合材料。

作為優(yōu)選方案，所述纖維為無機纖維或有機纖維；所述樹脂為熱固性樹脂或熱 塑性樹脂。

作為優(yōu)選方案，所述無機纖維包括碳纖維、玻璃纖維或石英纖維，所述有機纖 維包括kevlar纖維或PBO纖維；所述熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂或氰酸 酯樹脂，所述熱塑性樹脂包括聚醚醚酮樹脂或普通雙酚A型聚砜樹脂。

作為優(yōu)選方案，所述高導(dǎo)熱薄膜層的材料為導(dǎo)熱材料。

作為優(yōu)選方案，所述導(dǎo)熱材料為導(dǎo)電銅箔材料、石墨纖維樹脂薄片材料、碳納 米管膜材料、石墨烯膜材料、碳晶發(fā)熱板。

第二方面，本發(fā)明提供了一種如前述的天線反射面的制造方法，該方法根據(jù)天 線的尺寸和結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行設(shè)計分析，選擇合適的纖維增強樹脂基復(fù)合材料蒙皮和高 導(dǎo)熱薄膜材料的組合方式，實現(xiàn)高導(dǎo)熱薄膜材料與纖維增強樹脂基復(fù)合材料蒙皮最 優(yōu)化組合，利于天線反射器的成型工藝的易操作性、導(dǎo)熱效果最大化、控溫方式及 其操作最優(yōu)化，通過控制高導(dǎo)熱薄膜的加熱溫度，實現(xiàn)背陽面和向陽面溫度平衡， 保證天線的成像精度和質(zhì)量，其具體包括如下步驟：

分別制作蒙皮層材料、夾心層材料和高導(dǎo)熱薄膜層材料；

分別對所述蒙皮層材料、夾心層材料和高導(dǎo)熱薄膜層材料進(jìn)行剪裁后，得到蒙 皮、夾心和導(dǎo)熱薄膜；

將蒙皮、夾心用膠黏劑膠接組合在一起，將導(dǎo)熱薄膜與蒙皮進(jìn)行優(yōu)化組合膠接。

作為優(yōu)選方案，所述膠黏劑為膠膜或與蒙皮層所用樹脂相同的樹脂。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

解決衛(wèi)星用大型高精度天線在軌時存在的空間環(huán)境變化引起的結(jié)構(gòu)變形，造成 的成型精度和質(zhì)量差問題，實現(xiàn)了大型高精度天線的高精度高質(zhì)量成像。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明的自加熱天線反射面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的自加熱天線反射面成型流程；

圖4為本發(fā)明中實施例1蒙皮與導(dǎo)熱膜層鋪層示意圖；

圖5為本發(fā)明中實施例2蒙皮與導(dǎo)熱膜層鋪層示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人 員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于 本發(fā)明的保護(hù)范圍。