一种复合材料带状线功分器及实现方法技术

本发明专利技术提出一种复合材料带状线功分器及实现方法，其中带状线功分器为一种9层不同厚度的复合材料功分器，从上至下分别为PTFE填料玻纤布覆铜板层1，氰酸酯树脂胶膜层2，PMI泡沫层3，氰酸酯树脂胶膜层4，PTFE填料玻纤布覆电路层5，氰酸酯树脂胶膜层,6，PMI泡沫层,7，氰酸酯树脂胶膜层8，PTFE填料玻纤布覆铜板9。该9层不同厚度的平面材料，通过抽真空袋压充分粘结后，再经过高温模压成型。本发明专利技术的优点是重量轻，耐高功率，加工不复杂。可应用于雷达天馈线系统及微波系统。

A composite stripline power divider and its implementation

The invention provides a composite material stripline power divider and a realization method, wherein the stripline power divider is a composite material power divider with 9 layers of different thickness, from top to bottom, respectively, PTFE filler glass fiber cloth copper clad layer 1, cyanate ester resin film 2, PMI foam layer 3, cyanate ester resin film layer 4, PTFE filler glass fiber cloth coating circuit layer 5, cyanate ester resin film layer, 6, PMI foam layer. , 7, cyanate resin film 8, PTFE filler glass fiber cloth copper clad plate 9. The 9 layers of plane materials with different thickness are fully bonded by vacuum bag pressing and then molded by high temperature molding. The invention has the advantages of light weight, high power resistance and uncomplicated processing. It can be used in radar antenna feeder system and microwave system.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料带状线功分器及实现方法
本专利技术属于微波

技术介绍
在微波系统或无源天线阵列中，普遍采用功分器实现功率的合成与分配。功分器形式一般可采用微带线或带状线等传输线形式，由于微带线是一种半开放的结构，电磁兼容性不佳，一般需要增加屏蔽盒体，这样一来会增加重量，若采用一般封闭结构的介质带状线，虽电磁兼容性较好，但损耗较大。如文献(雍爱平，唐璞，王建，基于带状线结构的一体化阵列天线设计，空间电子技术，2009年第3期：58-61.)采用了印制板形式的带状线，其馈电损耗较大。空气板线采用介质支撑杆支撑金属内导体的形式具有传输损耗小，且耐高功率的优点，但是其重量较重，在很多应用场合受到的限制。如文献(孙绍国，张玉梅，冯祖建，大型复杂空气板线馈电网络工程设计，信息与电子工程，第7卷第1期，2009年2月：22-24.)采用了介质杆支撑内导体的空气板线形式，其耐功率较大损耗小但重量较大且加工复杂。在已公开的专利《一种复合材料带状线波导》(公开号：102117948B)中专利技术了13层复合材料带状线波导，其金属电路部分采用的是聚酰亚胺薄膜覆铜板，本身没有强度，外层需要用环氧玻璃布进行加固，且薄膜覆铜板本身的定位与加工也比较复杂。综上所述，为解决带状线功分器重量，耐功率及加工复杂性之间的矛盾，本专利技术提出了一种复合带状线功分器及其实现方法。
技术实现思路
本专利技术为一复合材料带状线功分器，可应用于雷达天馈线系统及微波系统。本专利技术通过采用PTFE填料玻纤布覆铜板与聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫相结合的复合材料带状线，通过热压成压制成一种9层不同厚度的功分器，从上至下分别为由上到下分别为上接地层1、第一连接层2、上支撑层3、第二连接层4、电路层5、第三连接层6、下支撑层7、第四连接层8、下接地层9。其中上接地层1、电路层5、下接地层9采用PTFE填料玻纤布覆铜板，上支撑层3、下支撑层7采用聚甲基丙烯酰亚胺PMI泡沫，第一连接层2、第二连接层4、第三连接层6、第四连接层8采用氰酸酯树脂胶膜。由于PTFE填料玻纤布覆铜板本身具有一定的强度，在与有一定刚性PMI泡沫压制成型后，形成重量轻，也具有一定的强度的低损耗复合材料功分器，只需根据应用场合需要，在PMI泡沫喷涂一些防潮涂料即可。本专利技术提出的复合材料带状线功分器具有良好的电磁兼容性，重量轻，相比于介质带状线损耗小，本身具备一定的刚度，可应用于对重量要求比较严格、损耗要求相对较小的场合。附图说明图19层复合材料功分器叠层结构及顺序图。图中：1-上接地层(PTFE填料玻纤布覆铜板)；2-第一连接层(氰酸酯树脂胶膜)；3-上支撑层(PMI泡沫)；4-第二连接层(氰酸酯树脂胶膜)；5-电路层(PTFE填料玻纤布覆铜板)；6-第三连接层(氰酸酯树脂胶膜)；7-下支撑层(PMI泡沫)；8-第四连接层(氰酸酯树脂胶膜)；9-下接地层(PTFE填料玻纤布覆铜板)。图2复合材料功分器设计仿真模型。图3复合材料功分器实测驻波比曲线。图4复合刺啦功分器实测插入损耗曲线。具体实施方式结合上述附图，通过实例对本专利技术做进一步说明：(1)设计一S频段的1分8复合材料功分器，可应用于雷达天馈线系统及微波系统；(2)如图1顺序从上到下布置功分器的叠层顺序及结构组成；各层的设计的材料名称及厚度为①PTFE填料玻纤布覆铜板层，厚度0.25mm，敷铜厚度0.035mm；②氰酸酯树脂胶膜层，厚度0.1mm；③PMI泡沫层，厚度4mm；④氰酸酯树脂胶膜层，厚度0.1mm；⑤PTFE填料玻纤布覆电路层，厚度0.25mm，敷铜厚度0.035mm；⑥氰酸酯树脂胶膜层，厚度0.1mm；⑦PMI泡沫层，厚度4mm；⑧氰酸酯树脂胶膜层，厚度0.1mm；⑨PTFE填料玻纤布覆铜板层，厚度0.25mm，敷铜厚度0.035mm；(3)利用传统介质带状线的功分器的设计方法进行近似设计，按图1设计的叠层顺序和厚度在HFSS仿真软件中进行仿真优化，仿真设计的功分器模型如图2所示；(4)加工时，按图1的层叠顺序进行铺贴，通过抽真空的方式保证粘接面的空气尽可能排出，使各层之间充分粘接，之后送入热压罐热压成型，加工的实物如图3所示具体步骤如下；步骤1：将⑦～⑨层按顺序叠放；步骤2：通过抽真空袋压方法在常温下使上述3层材料充分粘结；步骤3：将③～⑥层按顺序叠放在⑦层上；步骤4：通过抽真空袋压方法在常温下使上述7层材料充分粘结；步骤5：将①～②层按顺序叠放在③层上；步骤6：通过抽真空袋压方法在常温下使上述9层材料充分粘结；步骤7：在130摄氏度下使用模压高温成型；(5)实物测试的功分器驻波比如图3所示，实测的插入损耗如图4所示，插入损耗在S波段3.5GHz附件小于9.6dB。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料带状线功分器，其特征在于：所述功分器由上到下分别为上接地层(1)、第一连接层(2)、上支撑层(3)、第二连接层(4)、电路层(5)、第三连接层(6)、下支撑层(7)、第四连接层(8)、下接地层(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合材料带状线功分器，其特征在于：所述功分器由上到下分别为上接地层(1)、第一连接层(2)、上支撑层(3)、第二连接层(4)、电路层(5)、第三连接层(6)、下支撑层(7)、第四连接层(8)、下接地层(9)。


2.根据权利要求1所述的复合材料带状线功分器，其特征在于：所述的上接地层(1)、电路层(5)、下接地层(9)采用PTFE填料玻纤布覆铜板，上支撑层(3)、下支撑层(7)采用聚甲基丙烯酰亚胺PMI泡沫，第一连接层(2)、第二连接层(4)、第三连接层(6)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：常德杰，丛友记，简玲，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二四研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32