[發明專利]一種整體式高精度碳纖維復合材料天線反射器及其制造方法

在審

• 申請號: 201811646880.4
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109687160A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 李建偉;許培倫
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十研究所
• 主分類號: H01Q15/16
• 分類號: H01Q15/16;H01Q15/14
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

本發明提供了一種整體式高精度碳纖維復合材料天線反射器及其制造方法，碳纖維復合材料支撐體的夾芯采用正六邊形結構的鋁合金蜂窩芯材，形成反射器弧面，弧面內外通過非金屬織物載體結構膠膜覆蓋碳纖維復合材料的蒙皮；連續金屬化反射面采用電弧噴涂方法覆蓋在碳纖維復合材料支撐體的內蒙皮上；安裝定位嵌件部位固連在碳纖維復合材料支撐體的弧面外側，固連安裝定位嵌件部位的鋁合金蜂窩芯材的孔格采用發泡膠填充成為環狀補強結構。本發明提高了天線反射器的性能，消除了環境溫度變化對型面精度的影響，有力了支撐天線反射器輕量化、小型化技術的發展，有效保證了天線反射器的反射效率，實現多個嵌件之間的相對位置唯一，避免裝配偏差。

技術領域

本發明涉及無線探測、衛星通信、電子測控、電子干擾等領域，特別涉及一種天線反射器。

背景技術

隨著通信、測控等電子技術的不斷發展，整體式高精度型面碳纖維復合材料天線反射器由于材料密度小、結構功能一體化優勢突出，在雷達輕量化、小型化及滿足復雜環境條件的性能突出，有著廣泛的應用前景。傳統的整體式金屬天線反射器采用不銹鋼材質背架與扇形防銹鋁合金鉚接拼裝而成，由于材料密度大和結構形式所限，這種反射器的重量是同樣口徑碳纖維復合材料整體式天線反射器的3～5倍，不利于雷達伺服系統的功率小型化和結構小型化；型面精度均方根大于0.2，與碳纖維復合材料整體式天線反射器的均方根0.05的指標要求差距大，同樣口徑帶有連續金屬化反射面的碳纖維復合材料整體式天線反射器電磁波反射聚焦效率更高，可有效實現天線反射器的小型化；金屬天線反射器整體線膨脹系數為10^-5米/℃，與碳纖維復合材料的整體線膨脹系數(10^-6米/℃)相差一個數量級，不適用于環境溫度變化梯度大的使用環境條件，無法滿足天線反射器輕量化、小型化技術的發展需求。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種整體式碳纖維復合材料天線反射器，結構簡潔，輕量化，型面精度高，適用于環境溫度變化梯度大的使用環境。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種整體式高精度碳纖維復合材料天線反射器，包括碳纖維復合材料支撐體、連續金屬化反射面和安裝定位嵌件。

所述的碳纖維復合材料支撐體的夾芯采用正六邊形結構的鋁合金蜂窩芯材，形成反射器弧面，弧面內外通過非金屬織物載體結構膠膜覆蓋碳纖維復合材料的蒙皮；所述的連續金屬化反射面采用電弧噴涂方法覆蓋在碳纖維復合材料支撐體的內蒙皮上；所述的安裝定位嵌件部位固連在碳纖維復合材料支撐體的弧面外側，若干個安裝定位嵌件沿碳纖維復合材料支撐體弧面外壁某一等高線圓周均布；固連安裝定位嵌件部位的鋁合金蜂窩芯材的孔格采用發泡膠填充成為環狀補強結構。

所述的鋁合金蜂窩芯材、蒙皮、非金屬織物載體結構膠膜的原材料均為片狀；鋁合金蜂窩芯材和蒙皮的片材長度和寬度均不小于天線反射器回轉面母線長度。

所述的蒙皮材料采用碳纖維織物增強的樹脂基復合材料預浸料制備，所述的碳纖維織物增強不包括純單向纖維。

所述的非金屬織物載體結構膠膜為尼龍網格或玻璃纖維無紡布，厚度不小于0.2毫米。

所述的連續金屬化反射面制備時在符合型面精度要求的球墨鑄鐵材質凸面模表面制備高分子雙層隔離膜并晾干，然后在外層隔離膜表面通過電弧噴涂方法形成純鋁或純鋅粉末的等厚度堆積0.2～0.3mm，采用非金屬織物載體結構膠膜覆蓋粉末堆積層表面，通過真空熱固化結成一體。

所述的連續金屬化反射面與碳纖維復合材料支撐體內蒙皮的制作過程無間隔，碳纖維復合材料支撐體內蒙皮材料鋪敷在非金屬織物載體結構膠膜表面，通過同一真空熱固化過程，保證連續金屬化反射面牢固附著在支撐體的內蒙皮最外層。

所述的高分子雙層隔離膜包括一層無硅材質脫模劑和一層改性聚乙烯醇隔離膜，每層厚度為0.015～0.02毫米。

所述的碳纖維復合材料支撐體邊緣帶有翻邊法蘭。