馈送层压工具制造技术

描述了工具的实施例。该工具包括一种具有顶表面和底表面的组装板。组装板还包括在顶表面上的凸起区域，凸起区域以中心对准孔为中心，中心对准孔贯穿凸起区域的整个厚度从顶表面延伸到底表面。对准环形成在凸起区域的顶表面中，其中对准环围绕中心对准孔并且与中心对准孔同心。配件包括基础分层、在基础分层第一侧部上的多个不同半径的堆叠同心分层、在基础分层第二侧部上的保持器，其中配件的轴适于与中心对准孔的中心对准。

Feed laminating tool

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】馈送层压工具相关申请的交叉引用本申请要求于2017年10月4日提交的申请号为62/568,199的相应美国临时申请以及于2018年10月1日提交的申请号为16/148,811美国非临时申请的优先权，并且通过引用并入这些申请。
所公开的实施例总体涉及层压材料叠层，并且特别地、但并非排他地，涉及一种工具以及用于形成在卫星天线中使用的层压材料叠层的方法。
技术介绍
在层压总成的制造过程中，构成该总成的许多层之间的对准通常通过将层的边缘与一些公共参照点对准来实现。这对于大多数总成而言非常有效。但是偶尔会有总成的中心处的精确对准比边缘的精确对准更重要的层压总成。在这些应用中，边缘对准可能由于工具的制造公差、材料变化等原因而不足以提供足够精确的中心对准。附图说明参照以下附图描述非限制性且非穷举性的实施例，其中，除非另外指明，否则相同的附图标记在各个视图中都指代相同的部件。除非明确指定，否则附图未按比例绘制。图1是包括多层馈送总成的天线的实施例的简化横截面图。图2是使用诸如图1所示天线的天线的系统的实施例的框图。图3A至图3D是工具的实施例的示图，该工具用于制造如图1所示的天线的多层馈送总成的实施例。图3A至图3C是透视图，图3D是横截面图。图4A至图4B是图3A至图3D所示的工具的一部分的实施例的示图，该工具用于制造如图1所示的天线的多层馈送总成的实施例。图4A是透视图，图4B是横截面图。图5是多层馈送总成的组装件的实施例的分解横截面图。图6A至图6B是图5中所示的总成的实施例的一部分的透视图。图7A至图7B是图5中所示的总成的实施例的另一部分的透视图。图8A至图8B是图5中所示的总成的实施例的另一部分的透视图。图9A至图9B是图5中所示的总成的实施例的另一部分的透视图。图10是图5中所示的总成的实施例的另一部分的透视图。具体实施方式描述了用于形成用于多层天线馈送总成的材料叠层的设备、系统和方法的实施例。描述了具体细节以提供对实施例的理解，但是相关领域技术人员将认识到的是可以在没有一个或多个描述的细节或使用其它方法、组件、材料等的情况下实施本专利技术。在一些示例中，没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作，但是它们仍包含在本专利技术的范围内。在整个说明书中，对“一个实施例”或“实施例”的参考是指所描述的特征、结构或特性可以包括在至少一个所描述的实施例中，因此，“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定都指相同实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性。描述了用于除了使用中心区域以外在无关键特征的情况下组装层压材料叠层的方法和设备的实施例。在一个实施例中，馈送或介电叠层组装工具用于组装诸如例如图1中描述的天线馈送部的天线馈送部中使用的叠层部分。在一个实施例中，组装工具包括工作台。使用该工具，可以使用用于对准的内部射频(RF)组件生成同心合成件。注意的是，如在附图描述中所使用的诸如“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“上方”和“下方”的绝对或相对位置表达是指附图中所示的方向，并且并非旨在实际使用时限制或强制任意特定元件的方向。下文描述的工具和方法实施例对于具有多个组件的总成是有用的，其中为了优异性能而需要组件之间的高同心度。示例包括诸如下文描述的天线馈送部的总成，其中多个层必须被放置在一起，以使它们精确且可重复地同心，这是指每层的中心都在严格的公差内沿轴对准。图1示出了圆柱形馈送天线100的实施例。天线100使用双层馈送结构(即两层的馈送结构)产生向内行进波。在一个实施例中，天线具有圆形外部形状，但这不是必需的。也就是说，可以使用非圆形向内行进结构。在天线100中，同轴引脚101用于激励天线的低层级上的场(field)。在一个实施例中，同轴引脚101是容易获得的50Ω同轴引脚。同轴引脚101联接(例如，螺栓连接)到天线结构的底部，该天线结构的底部是导电接地平面102。与导电接地平面102分离的是中间导板(IGP)103，该中间导板103是定位于下介电层104和上介电层105之间的内部导体——换言之，中间导板103是定位于上介电层和下介电层之间的间隙导电层。在一个实施例中，导电接地平面102和中间导板103彼此平行。通常，接地平面102与中间导板103之间的距离—本质上，下介电层104的厚度—将取决于用于下介电层104的材料的性质。在一个实施例中，接地平面102和中间导板103之间的距离为0.1-0.15"，但在其它实施例中，该距离可以为0.1-0.25"。在另一个实施例中，该距离可以为λ/2，其中λ是行进波在操作频率下的波长。在其它实施例中，该距离可以是λ的其它分数，诸如λ/4、λ/5、λ/6等。接地平面102通过下介电层104与中间导板103分离。在一个实施例中，下介电层104是柔性泡沫或空气式介电材料，但是在其它实施例中，它可以是刚性或半刚性塑料介电材料。上介电层105在中间导板103的顶部。在一个实施例中，上介电层105是塑料。上介电层105的目的是使行进波相对于自由空间速度变慢。在一个实施例中，上介电层105使行进波相对于自由空间速度变慢30％。在一个实施例中，适于波束成形的折射率范围为1.2-1.8，其中，自由空间根据定义具有等于1的折射率。诸如例如塑料的其它介电材料可用于实现该效果。注意的是，只要能够达到期望的波变慢效果，可以使用除塑料以外的其它材料。可选地，具有分布结构的材料可以用作上介电层105，例如可以被机械加工或光刻界定的周期性亚波长金属结构。射频(RF)阵列106在上介电层105的顶部。通常，中间导板103与RF阵列之间的距离—本质上，上介电层105的厚度—将取决于用于上介电层的材料的性质。在一个实施例中，中间导板103和RF阵列106之间的距离为0.1-0.15"，但在其它实施例中，该距离可以为0.1-0.25"。在另一个实施例中，该距离可以为λ_eff/2，其中λ_eff是在设计频率下介质中的有效波长。在其它实施例中，该距离可以是λ_eff的其它分数，诸如λ_eff/4、λ_eff/5、λ_eff/6等。天线100包括侧部107和108。侧部107和108成角度以使来源于同轴引脚101的行进波通过反射从中间导板103下方的区域(下介电层104)传播到中间引流板103上方的区域(上介电层105)。在一个实施例中，侧部107和108的角度为45°角。在可选实施例中，侧部107和108可以利用连续半径替代以实现反射。虽然图1示出具有45度角的成角度侧部，但也可以使用实现从低层级馈送到高层级馈送的信号传输的其它角度。也就是说，假设下部馈送中的有效波长通常将不同于上部馈送中的有效波长，则与理想的45°角的一些偏离可以用于辅助从下馈送层级到上馈送层级的传输。例如，在另一实施例中，可以利用单个阶梯部(step)或多个阶梯部替代45°角。在其它实施例中，导电接地平面102以及侧部107和108的功能由单个波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工具，包括：/n组装板，具有顶表面、底表面，并且包括：/n凸起区域，在所述顶表面上，所述凸起区域以中心对准孔为中心，所述中心对准孔贯穿所述凸起区域的整个厚度从所述顶表面延伸到所述底表面，以及/n对准环，形成在所述凸起区域的顶表面中，其中所述对准环围绕所述中心对准孔并且与所述中心对准孔同心；以及/n配件，成型为同心分层，所述同心分层包括：基础分层；在所述基础分层的第一侧部上的多个不同半径的堆叠同心分层；以及保持器，在所述基础分层的第二侧部上，其中所述配件的轴适于与所述中心对准孔的中心对准。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171004 US 62/568,199;20181001 US 16/148,8111.一种工具，包括：
组装板，具有顶表面、底表面，并且包括：
凸起区域，在所述顶表面上，所述凸起区域以中心对准孔为中心，所述中心对准孔贯穿所述凸起区域的整个厚度从所述顶表面延伸到所述底表面，以及
对准环，形成在所述凸起区域的顶表面中，其中所述对准环围绕所述中心对准孔并且与所述中心对准孔同心；以及
配件，成型为同心分层，所述同心分层包括：基础分层；在所述基础分层的第一侧部上的多个不同半径的堆叠同心分层；以及保持器，在所述基础分层的第二侧部上，其中所述配件的轴适于与所述中心对准孔的中心对准。


2.根据权利要求1所述的工具，其中所述保持器包括：
带有相应螺纹螺母的螺纹圆柱段；
压配合的圆柱段；或者
带有焊料或带有导电粘合剂的圆柱段。


3.根据权利要求1所述的工具，进一步包括中心对准引脚，插入到所述配件的所述保持器中的孔中，其中所述中心对准引脚适于插入到所述中心对准孔中，使得所述配件的中心与所述中心对准孔的中心对准。


4.根据权利要求3所述的工具，进一步包括：引脚块，附接到所述组装板的下表面并且围绕所述中心对准孔，所述引脚块包括固定螺钉以与所述中心对准引脚啮合。


5.根据权利要求1所述的工具，进一步包括：释放层，定位在所述凸起区域上，所述释放层的尺寸和形状基本对应于所述凸起区域的尺寸和形状。


6.根据权利要求5所述的工具，其中所述释放层是网状层。


7.根据权利要求1所述的工具，进一步包括：从所述组装板的顶表面向上远离所述凸起区域延伸的一个或多个外周对准引脚。


8.根据权利要求1所述的工具，进一步包括管状插入件，所述管状插入件适于与所述配件配合，所述管状插入件具有内径和外径，所述内径基本与所述配件的堆叠同心分层中的一个的外径匹配。


9.根据权利要求1所述的工具，进一步包括真空室，所述组装板和定位于所述组装板上的任何材料层都可以在所述真空室内承受真空。


10.根据权利要求9所述的工具，进一步包括盖组，所述盖组被定位于所述组装板的每个角部上，以覆盖定位于所述组装板上的波导的角部，并且防止所述波导的角部由于所述真空产生的力而弯曲。


11.根据权利要求1所述的工具，进一步包括：
底板，以及
多个立柱，在所述底板和所述组装板之间延伸，使得所述组装板通过所述多个立柱与所述底板间隔开并且可拆卸地附接到所述底板。


12.一种方法，包括：
将上介电层对准在组装板上，所述组装板具有顶表面、底表面，并且包括：
凸起区域，在所述顶表面上，所述凸起区域以中心对准孔为中心，所述中心对准孔贯穿所述凸起区域的整个厚度从所述顶表面延伸到所述底表面，以及
对准环，形成在所述凸起区域的顶表面中，其中所述对准环围绕所述中心对准孔并且与所述中心对准孔同心，其中对准所述上介电层，使得其中心与所述对准孔的中心重合；
在包括基础分层、在所述基础...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克·斯洛塔，亚历克斯·特鲁斯戴尔·佩里，安德鲁·特纳，布莱恩·麦克拉里，斯蒂芬·奥尔费尔特，本杰明·阿什，
申请(专利权)人：集美塔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US