[發(fā)明專利]基于頻率選擇表面的小型衛(wèi)星隱身天線罩及其制備方法

在審

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• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107221749A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 岳守晶;劉曉春;陳衛(wèi)東;張小溪;馬占東;賈順利;王彩云;張翔;周建江
• 申請（專利權）人: 中國航空工業(yè)集團公司濟南特種結構研究所;南京航空航天大學
• 主分類號: H01Q1/42
• 分類號: H01Q1/42;H01Q15/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發(fā)明屬于航天器天線罩的技術領域，尤其涉及一種基于頻率選擇表面蜂窩夾層結構的小型衛(wèi)星隱身天線罩的制備方法。

背景技術

隨著衛(wèi)星的廣泛應用和空間軍事化步伐的加快，衛(wèi)星的安全和生存能力面臨日趨嚴峻的威脅；衛(wèi)星隱身是反偵察的積極措施，是衛(wèi)星安全防護和提高生存能力的重要方面。衛(wèi)星隱身就是針對衛(wèi)星在軌所面臨的探測威脅，采取降低衛(wèi)星可探測性的技術措施，以達到衛(wèi)星在軌難以被發(fā)現、難以被擊中、難以被消滅的目的。

天線是衛(wèi)星的強散射源，在某些視角范圍內對衛(wèi)星雷達散射截面(Radar Cross Section,RCS)貢獻高達10dBsm以上，因此，降低天線的RCS是衛(wèi)星隱身設計的重要研究課題。國內在機載和彈載雷達系統(tǒng)一般通過采用FSS天線罩以達到隱身的目的，而用于衛(wèi)星的隱身天線罩尚無實例。

帶有頻率選擇表面(Frequency Selective Surface,FSS)的天線罩技術被廣泛應用于航空領域，可有效降低機載雷達和彈載雷達的RCS，是實現飛機和導彈隱身的重要手段，但用于衛(wèi)星目標的FSS天線罩鮮為人知。

對于衛(wèi)星天線罩來講，需要的是在保證內部天線正常工作的前提下，實現要求的其他性能。天線罩具有某些波段帶通，某些波段帶阻的電性能特點，電性能指標高，設計過程中遇到了較大困難。為了減小天線罩對內部天線的影響，需要天線罩在天線工作頻段內滿足高傳輸、低反射、低插入相位延遲等要求；同時在天線工作頻段外(即阻帶)通過FSS/A型夾層結構結合天線罩外形實現隱身性能，低介電低損耗的材料能夠給天線罩的電性能設計提供更大的裕度。

發(fā)明內容

針對于上述現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于頻率選擇表面的小型衛(wèi)星隱身天線罩及其制備方法，以實現衛(wèi)星天線的隱身，并將其應用到衛(wèi)星天線罩中。

為達到上述目的，本發(fā)明的一種基于頻率選擇表面的小型衛(wèi)星隱身天線罩，其外形為六棱尖錐體，該隱身天線罩整體結構是雙層FSS屏A型蜂窩夾層結構，共由5層構成，由內至外分別為：內層FSS屏、內蒙皮、中間層、外蒙皮、外層FSS屏；其中，內、外蒙皮與中間層之間采用膠膜膠接；內、外層FSS屏與相對應的內、外蒙皮之間采用膠膜粘接，所述的中間層包含芯層及承力帶，二者并列排布。

優(yōu)選地，所述的內、外層FSS屏材料為銅、鋁、金、銀、鐵、鎳、鋅、鉻或者由上述金屬構成的合金。

優(yōu)選地，所述的內、外蒙皮材料為氰酸酯樹脂基體B型石英纖維增強復合材料。

優(yōu)選地，所述的芯層為Nomex芳綸紙蜂窩芯材。

優(yōu)選地，所述的芯層為NF-1芳綸紙蜂窩芯材、NH-1芳綸紙蜂窩芯材或者NRH芳綸紙蜂窩芯材。

優(yōu)選地，所述的內、外層FSS屏采用覆銅板。

優(yōu)選地，所述的內、外蒙皮與中間層之間采用由EW-60無堿玻璃布作為載體、涂刷浸漬橡膠增韌改性環(huán)氧低粘度膠粘劑制成的膠膜膠接。

優(yōu)選地，所述的內、外層FSS屏與相對應的內、外蒙皮之間采用增韌改性環(huán)氧低粘度膠粘劑制成的膠膜粘接。

本發(fā)明的一種基于頻率選擇表面的小型衛(wèi)星隱身天線罩的制備方法，包括步驟如下：

1)模具準備；

2)內層FSS屏準備，將內層FSS屏定位到金屬陽模的表面；

3)在內層FSS屏外表面鋪貼內蒙皮，內蒙皮成型；

4)膠膜、中間層準備，將內蒙皮外表面與中間層膠接；

5)承力帶成型；

6)膠膜、中間層準備，將中間層與外蒙皮膠接，外蒙皮成型；

7)在外蒙皮外表面鋪貼外層FSS屏；定位膠接外層FSS屏；

8)外層FSS屏和外蒙皮出氣孔制備；

9)天線罩尖部修型。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的蒙皮材料為寬頻帶材料，該復合材料在155℃高溫下仍具有較高的結構強度，并在寬頻范圍內介電常數與損耗角正切也相對穩(wěn)定，有利于滿足寬頻帶的性能要求。

2、本發(fā)明通過了高低溫交變、真空放氣、紫外輻照等太空環(huán)境試驗，介電性能基本保持不變，滿足航天使用要求，具有良好的電性能。

3、本發(fā)明的蒙皮材料具有良好的力學性能，由該蒙皮材料和蜂窩芯層構成的天線罩通過了靜力、振動、加速度等力學試驗，結構強度性能優(yōu)良。滿足了衛(wèi)星隱身天線罩對高性能材料的需求。

4、本發(fā)明的蒙皮成型采用熱壓罐加壓加熱工藝，具有較低介電常數、損耗角正切和吸水率，力學性能優(yōu)良，且易成型，工藝性好。

附圖說明