星载螺旋天线制造技术

本发明专利技术提供了一种星载螺旋天线，用于采用支撑来提升结构刚度，其包括：外导体，具有轴肩或安装面，用于定位支撑结构；螺旋线，与支撑结构装配卡位，从而使天线结构紧凑；以及支撑结构，位于螺旋线与外导体之间，并且由介质材料制成以避免对天线电性能产生影响。因此，通过本发明专利技术，在不影响天线电性能的前提下，通过设计支撑结构，改善螺旋天线的传力路径，从而提升螺旋天线的结构刚度看，而通过引入较小的附加质量，使得螺旋天线基频大幅提高，从而满足星载天线发射段力学环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于导航领域，具体涉及一种采用支撑来提升结构刚度的星载螺旋天线。
技术介绍
航天器在飞行任务阶段需要经历各种力学环境，主要有稳态加速度、振动、噪声和冲击等。星载天线属于航天器上的次级结构，其受振动环境的影响较大，若刚度设计欠佳，动力环境激起其与航天器主、次结构和设备的共振响应，则可能引起结构破坏，进而造成性能失效，影响最终的飞行任务。因此，在星载天线的结构设计中，需要在设计约束范围内尽可能地提高其设计刚度。一般卫星设计与建造规范中要求星载天线的基频大于100Hz，对于星载螺旋天线而言，其一阶模态基本表现为螺旋线的局部振型，为提升整体设计刚度，就需要对螺旋线的局部刚度进行设计改进。因此，急需一种能够提升星载螺旋天线结构刚度的方案，不仅可使天线结构紧凑可靠，改善传力路径，并且大为提升了螺旋天线的设计刚度，从而可满足卫星严酷的发射段力学环境。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种新型的星载螺旋天线，在螺旋线与外导体(或其他零件)之间设计支撑结构，在不影响天线电性能的前提下，使螺旋天线结构紧凑可靠，传力路径得以改善，实现了提升螺旋天线整体刚度的设计目标。本专利技术提供了一种星载螺旋天线，用于采用支撑来提升结构刚度，其包括：外导体，具有轴肩或安装面，用于定位支撑结构；螺旋线，与支撑结构装配卡位，从而使天线结构紧凑；以及支撑结构，位于螺旋线与外导体之间，并且由介质材料制成以避免对天线电性能产生影响。具体地，外导体可以为用于定位支撑结构的任意零件。外导体被设计具有：轴肩或安装面，用于支撑结构的定位。支撑结构的端部与螺旋线配做螺旋槽，用于支撑结构与螺旋线的装配卡位。额外地，根据本专利技术的星载螺旋天线还可以包括：结构胶，用于在支撑结构与螺旋线之
间、以及支撑结构与外导体之间进行粘接；玻璃丝，用于在支撑结构与螺旋线之间进行绑扎，从而使支撑结构可靠，其中，支撑结构上被设计具有供玻璃丝穿丝用的通孔。优选地，支撑结构包括：支撑杆和堵块，位于螺旋线总高的中间部位，采用的是满足力学性能要求且可机加成形的介质材料。堵决用于对支撑结构进行封闭处理，从而提高了整体刚度。优选地，支撑结构为支撑块。优选地，外导体为支撑筒，以及支撑结构为支撑块。因此，通过本专利技术，在不影响天线电性能的前提下，通过设计支撑结构，改善螺旋天线的传力路径，从而提升螺旋天线的结构刚度看，而通过引入较小的附加质量，使得螺旋天线基频大幅提高，从而满足星载天线发射段力学环境。附图说明图1为本专利技术的第一优选实施例的螺旋天线的结构示意图；图2为本专利技术的第二优选实施例的螺旋天线的结构示意图；以及图3为本专利技术的第三优选实施例的螺旋天线的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施方式对本专利技术进行详细说明。应了解，本专利技术在螺旋天线的适当部位，在螺旋线与外导体(或其他零件)之间引入支撑结构，该支撑结构选用介质材料，以避免对天线电性能产生影响。在外导体(或其他零件)上设计相应的轴肩或安装面，用于支撑结构定位。支撑结构端部与螺旋线配做螺旋槽，用于支撑结构与螺旋线的装配卡位。支撑结构与螺旋线之间、支撑结构与外导体(或其他零件)之间均采用结构胶进行粘接。进一步地，为了使该支撑结构更为可靠，在粘接的同时，如果结构空间允许，可将支撑结构与螺旋线之间辅以玻璃丝进行绑扎，此时支撑结构上应设计有供玻璃丝穿线用的通孔。本专利技术在螺旋线与外导体(或其他零件)之间设计支撑结构，在不影响天线电性能的前提下，使螺旋天线结构紧凑可靠，传力路径得以改善，实现了提升螺旋天线整体刚度的设计目标。本专利技术适用于但不仅限于星载螺旋天线。图1为第一优选实施例的结构示意图，图2为第二优选实施例的结构示意图，图3为第三优选实施例的结构示意图。下面结合附图1-3来详细介绍本专利技术的各个具体实施例。第一优选实施例如图1所示，示出了本专利技术的第一优选实施例的螺旋天线的结构。螺旋线支撑结构包括支撑杆和堵块，位于螺旋线总高的中间部位，玻璃丝绑扎部分为操作环节，未在图中显示。支撑杆和堵块采用玻璃钢，该材料为介质材料，不会对天线的电性能造成不利影响。此外，该材料具有用于支撑结构所需的力学性能，其弹性模量及强度极限值均可满足使用要求，且该材料可机加成形。在天线外导体的相应部位设计定位轴肩，用于对支撑结构的定位。在支撑杆的端部与螺旋线配做螺旋槽，用于与螺旋线的装配定位。此外，在支撑杆的端部设计一通孔，用于玻璃丝绑扎时的穿线。支撑杆与螺旋线之间、支撑杆与外导体之间均采用结构胶进行粘接。堵块用于对该支撑结构进行封闭处理，使外导体、螺旋线、支撑杆和堵块连为一体，提高整体刚度。堵块与支撑杆及外导体之间均采用结构胶进行粘接。为了使该支撑结构更为可靠，在粘接的同时，将支撑杆与螺旋线之间通过玻璃丝进行绑扎。玻璃丝穿过支撑杆端部的通孔，与螺旋线之间缠绕至少3圈。一般地，螺旋天线外部都会设计有相应的天线保护罩，保护罩外喷涂热控漆，使保护罩内部结构处在较窄的温差范围内，有效改善内部胶粘剂的应用环境，可进一步提高该设计的可靠性。通过采用上述设计，该螺旋天线具有以下的优点：1)将螺旋线、外导体、支撑结构有效结合，改善了螺旋天线结构的传力路径，使得结构更为可靠；2)该支撑结构的采用，未对螺旋天线的电性能造成不利影响，天线结构的重量仅增加了约2.5g；3)经过分析，未采用该支撑结构前，螺旋天线的基频为83Hz，采用该支撑结构后，螺旋天线的基频为174Hz，基频提升约2倍。第二优选实施例如图2所示，示出了本专利技术的第二优选实施例的螺旋天线的结构。在螺旋线与外导体之间设计支撑块，外导体上设计轴肩，用于支撑块的定位，支撑块端部配做螺旋槽，支撑块与螺旋线、外导体之间采用结构胶进行粘接。支撑块的材料为玻璃钢。通过在适当部位引入该支撑块，此螺旋天线的基频最终提升至164Hz。第三优选实施例如图3所示，示出了本专利技术的第三优选实施例的螺旋天线的结构。在螺旋线与支撑筒之
间设计支撑块，在支撑筒上设计支撑块的安装面，用于支撑块的定位，支撑块端部配做螺旋槽，支撑块与螺旋线、支撑筒之间采用结构胶进行粘接。支撑块的材料为玻璃钢，通过在适当部位引入该支撑块，此螺旋天线的基频大幅提高。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载螺旋天线，用于采用支撑来提升结构刚度，其特征在于，包括：外导体，具有轴肩或安装面，用于定位支撑结构；螺旋线，与所述支撑结构装配卡位，从而使天线结构紧凑；以及所述支撑结构，位于所述螺旋线与所述外导体之间，并且由介质材料制成以避免对天线电性能产生影响。

【技术特征摘要】
1.一种星载螺旋天线，用于采用支撑来提升结构刚度，其特征在于，包括：外导体，具有轴肩或安装面，用于定位支撑结构；螺旋线，与所述支撑结构装配卡位，从而使天线结构紧凑；以及所述支撑结构，位于所述螺旋线与所述外导体之间，并且由介质材料制成以避免对天线电性能产生影响。2.根据权利要求1所述的星载螺旋天线，其特征在于，所述外导体为用于定位所述支撑结构的任意零件。3.根据权利要求2所述的星载螺旋天线，其特征在于，所述外导体被设计具有：轴肩或安装面，用于所述支撑结构的定位。4.根据权利要求2所述的星载螺旋天线，其特征在于，所述支撑结构的端部与所述螺旋线配做螺旋槽，用于所述支撑结构与所述螺旋线的装配卡位。5.根据权利要求1所述的星载螺旋天线，其特征在于，还包括：结构胶，用于在所述支撑结构与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵香妮，段江年，董楠，王晓天，李鸿斌，韩运忠，王勤科，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京;11