[發(fā)明專利]一種星載相控陣天線的機電熱一體化集成結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106953172B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設計）人: 段江年;斯揚;江濤;閻魯濱
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q1/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種星載相控陣天線的機電熱一體化集成結(jié)構(gòu)，屬于通信衛(wèi)星載荷領(lǐng)域。

背景技術(shù)

星載相控陣功耗較高時，通常需要使用熱管將陣面內(nèi)部的熱量引出到陣外。相控陣中功耗較高的組件一般為饋電模塊。在相控陣中，饋電模塊的輸入輸出兩端需要分別連接天線單元和饋電網(wǎng)絡，以實現(xiàn)信號傳輸需要；而相控陣中存在數(shù)量眾多的饋電模塊，一般需要通過陣面結(jié)構(gòu)板將一組相關(guān)的饋電模塊連接為一體。饋電模塊中還需要提供低頻電纜連接接口，用于與供電及控制模塊的連接。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題為：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種星載相控陣天線的機電熱一體化集成結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了星上相控陣天線上的機電熱一體化設計。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種星載相控陣天線的機電熱一體化集成結(jié)構(gòu)，包括：饋電模塊、天線單元、熱管、陣面結(jié)構(gòu)板、饋電網(wǎng)絡和低頻電纜；

饋電模塊上設置有天線單元連接接口、饋電網(wǎng)絡連接接口、熱管連接接口、固定接口以及低頻電纜連接接口；

陣面結(jié)構(gòu)板上設有多個成陣列排布的饋電模塊安裝孔，每個安裝孔上設置有一個饋電模塊，饋電模塊通過所述固定接口安裝在陣面結(jié)構(gòu)板上；天線單元通過所述天線單元連接接口連接在饋電模塊上，饋電網(wǎng)絡通過所述饋電網(wǎng)絡連接接口連接到饋電模塊上，低頻電纜通過低頻電纜連接接口連接到饋電模塊上，用于提供控制信號，熱管上設置有多個翅片，通過熱管連接接口固定在饋電模塊上，用于將饋電模塊的熱量導出。

饋電模塊為殼體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設置有用于信號處理的射頻電路模塊，天線單元連接接口和饋電網(wǎng)絡連接接口位于饋電模塊的兩端，相對分布，饋電模塊安裝在陣面結(jié)構(gòu)板上時，天線單元連接接口和饋電網(wǎng)絡連接接口分別位于陣面結(jié)構(gòu)板的兩側(cè)；

低頻電纜連接接口位于饋電模塊上兩個相鄰的饋電網(wǎng)絡連接接口之間，且使得低頻電纜與饋電網(wǎng)絡之間不干涉；

固定接口位于饋電模塊兩側(cè)探出的耳片上，且固定接口的方向與饋電網(wǎng)絡連接接口相同；

熱管連接接口的方向與饋電網(wǎng)絡連接接口方向垂直。饋電網(wǎng)絡表面上設置有低頻電纜的綁扎點。熱管上的翅片分布在熱管的兩側(cè)，熱管緊貼饋電模塊的表面。所述饋電模塊材質(zhì)鋁合金或者鎂合金。陣面結(jié)構(gòu)板采用鋁合金、鎂合金或者碳纖維復合材料。陣面結(jié)構(gòu)板的表面經(jīng)過導電處理。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，帶來的有益效果為：

本發(fā)明在不影響微波通道的前提下，實現(xiàn)了熱管與大熱耗模塊饋電模塊的集成、饋電模塊在陣面結(jié)構(gòu)板上的集成，實現(xiàn)了陣面的一體化、微波信號通道、低頻電纜走線并行傳輸，且集成裝配較為簡單。

附圖說明

圖1為一種包含若干單元的相控陣機電熱一體化集成結(jié)構(gòu)立體外形圖；

圖2為饋電模塊、熱管、天線單元、饋電網(wǎng)絡組合立體外形圖；

圖3為饋電模塊示意圖；

圖4為饋電模塊與電纜連接后示意圖

圖5為天線單元示意圖；

圖6為熱管示意圖

圖7為陣面結(jié)構(gòu)板示意圖；

圖8為饋電網(wǎng)絡示意圖；

具體實施方式

本發(fā)明提出了一種星載相控陣天線的機電熱一體化集成結(jié)構(gòu)，用于實現(xiàn)星載相控陣天線機電熱等組件的集成，由饋電模塊1、天線單元2、熱管3、陣面結(jié)構(gòu)板4、饋電網(wǎng)絡5和低頻電纜6組成。該星載相控陣天線的機電熱一體化集成結(jié)構(gòu)，在不影響微波通道的前提下，實現(xiàn)了熱管5與相控陣天線中主要發(fā)熱組件饋電模塊1的集成、饋電模塊1在陣面結(jié)構(gòu)板4上的集成，實現(xiàn)了陣面的一體化、微波信號通道、低頻電纜走線并行傳輸，集成裝配操作簡單。

如圖1、2所示，本發(fā)明提出的星載相控陣天線的機電熱一體化集成結(jié)構(gòu)，包括：饋電模塊1、天線單元2、熱管3、陣面結(jié)構(gòu)板4、饋電網(wǎng)絡5和低頻電纜6；

饋電模塊1上設置有天線單元連接接口11、饋電網(wǎng)絡連接接口12、熱管連接接口13、固定接口14以及低頻電纜連接接口15；