一种频率选择天线罩的制备方法和一种频率选择天线技术

本发明专利技术公开了一种频率选择天线罩的制备方法和一种频率选择天线罩，频率选择天线罩包括导电层、基体，所述基体包括基体蒙皮和点阵结构。通过本发明专利技术的制备方法可通过逐层混合打印银浆浆料和陶瓷复合材料粉末的方式实现频率选择天线罩的基体和导电层一体化成形，是能够实现频率选择天线罩宏微结构参数的可控的耐高温的频率选择天线罩的制备方法。本发明专利技术提供能够一体化成形耐高温的频率选择天线罩，所述频率选择天线罩结构参数可控，继而可保证隐身性能的可靠性，在耐高温武器隐身装备领域具有重要用途。有重要用途。有重要用途。

【技术实现步骤摘要】
一种频率选择天线罩的制备方法和一种频率选择天线


[0001]本专利技术涉及天线罩制备领域，尤其涉及一种耐高温的频率选择天线罩的制备方法和一种频率选择天线。

技术介绍

[0002]天线罩是保护飞行器在恶劣环境下通讯、遥测、制导等系统正常工作的重要功能组件，在导弹、运载火箭、飞船及返回式卫星等飞行器系统中得到广泛应用，以先进战术导弹为例，其飞行速度已达到3马赫以上，再入速度可达十几马赫，飞行过程中存在严重的气动力和气动加热现象，天线罩表面温度可达1000℃以上。此外，随着战争进入信息化时代，飞行器要避免自身位置和无线信号被敌方雷达捕获，而天线系统是强散射源，直接影响飞行器的整体隐身效果，传统透波天线罩在全波段透明无隐身效果。因此，天线罩既要满足自身雷达信号的正常接收和发射，又要在非工作波段有效阻隔敌方信号,缩短雷达散射截面RCS，常规的隐身措施，如外形隐身、加载吸波涂料等均不能有效解决这一问题。采用在天线罩表面加载频率选择表面FSS，频率选择表面FSS与天线罩相结合可制作成频率选择天线罩，将工作波段设计为通带，敌方探测波段设计为阻带，从而能够透过己方电磁波的同时，屏蔽敌方探测雷达波，敌方探测雷达波被频率选择天线罩外形反射到广大空间，有效减小后向散射，降低雷达散射截面，实现频率选择天线罩的隐身。但是在现有技术中，天线罩基体与频率选择表面通常为分体制作。
[0003]传统多孔陶瓷基作为天线罩的基体，能够耐高温，隔热效果好，但多孔陶瓷孔洞分布不均且形态多变，易造成介电常数及损耗等电性能参数不可控，影响频率选择天线的频选表面设计及性能调控。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了基体与导电层一体成形，能够实现频率选择天线罩宏微结构参数的高度可控的耐高温的频率选择天线罩的制备方法。本专利技术还提供了基体与导电层一体成形，基体的介电常数及损耗等电性能参数可控的频率选择天线罩。
[0005]本专利技术的频率选择天线罩的制备方法中的频率选择天线罩，包括基体和导电层，所述导电层固设于基体上，所述导电层由金属浆料固化制成，所述基体由陶瓷复合材料粉末固化而成，所述制备方法包括以下步骤：
[0006]S1、制备具有相近熔化温度的所述陶瓷复合材料粉末和所述金属浆料；
[0007]S2、激光烧结所述陶瓷复合材料粉末和所述金属浆料一体成型制成频率选择天线罩坯体；
[0008]S3、将激光烧结成的所述频率选择天线罩坯体真空烧结制成所述频率选择天线罩。
[0009]本专利技术提供的频率选择天线罩的制备方法，能够一体化成形耐高温的频率选择天
线罩，其结构参数可控，继而可保证其隐身性能的可靠性，在耐高温武器隐身装备领域具有重要用途。
[0010]根据本专利技术的一个方面，
[0011]在所述步骤S1中制备出的所述金属浆料包括导电相，粘接相和有机载体，其中导电相含量占金属浆料的质量百分比为70％
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90％；所述粘接相占所述金属浆料的质量百分比为12％
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15％，所述有机载体占所述金属浆料的质量百分比为4.5％
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5.5％。
[0012]根据本专利技术的一个方面，
[0013]在所述步骤S1中制备出的所述金属浆料中，所述导电相为银钯合金金属粉，质量比为66：40
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54：40，金属粉平均粒径为4.5
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5.5μm；所述粘接相为硼硅酸铅玻璃粉，所述硼硅酸铅玻璃粉平均粒径为0.12mm
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0.18mm；所述有机载体包括溶剂、增稠剂、触变剂和增塑剂，增稠剂为乙基纤维素，溶剂为松油醇，触变剂为氢化蓖麻油，增塑剂为柠檬酸三丁酯。
[0014]本专利技术的导电层由金属浆料固化而成，金属浆料包含导体导电相，粘接相和有机载体。其中导电相为银钯合金金属粉，质量配比为60:40，金属粉平均粒径为5μm，导电相含量占金属浆料的质量百分比为80％；其中粘接相为硼硅酸铅玻璃粉，玻璃粉平均粒径为0.15mm，粘接相占金属浆料的质量百分比为15％；其中有机载体包括溶剂、增稠剂、触变剂，增稠剂为乙基纤维素，溶剂为松油醇，触变剂为氢化蓖麻油，以及增塑剂为柠檬酸三丁酯，有机载体占金属浆料的质量百分比为5％，有机载体用于将导电相银粉和粘结相玻璃粉混合成膏状浆体，其粘度可满足微滴喷头喷出银浆微滴。
[0015]所述金属浆料可在850℃下熔化并粘附于基体蒙皮上。
[0016]根据本专利技术的一个方面，
[0017]在所述步骤S1中制备出所述陶瓷复合材料粉末包括氧化铝陶瓷粉末、硼硅酸铅玻璃和有机粘接剂，所述氧化铝陶瓷粉末占陶瓷复合材料粉末的质量百分比为40％
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50％；
[0018]所述硼硅酸铅玻璃粉占陶瓷复合材料粉末的质量百分比为45％
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55％；
[0019]有机粘接剂为聚甲基丙烯酸甲酯粉末，聚甲基丙烯酸甲酯粉末占陶瓷复合材料粉末的质量百分比为4％
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6％。
[0020]根据本专利技术的一个方面，
[0021]在所述步骤S1中制备出所述陶瓷复合材料粉末中，其中氧化铝陶瓷粉末粒径为0.12mm
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0.18mm；
[0022]所述硼硅酸铅玻璃粉平均粒径为0.12mm
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0.18mm；
[0023]其中基体蒙皮和点阵结构由陶瓷复合材料粉末固化而成，陶瓷复合材料粉末包括氧化铝陶瓷粉末、硼硅酸铅玻璃和有机粘接剂。其中氧化铝陶瓷粉末粒径为0.15mm，氧化铝陶瓷粉末占陶瓷复合材料粉末的质量百分比为45％；其中硼硅酸铅玻璃粉平均粒径为0.15mm，玻璃粉占陶瓷复合材料粉末的质量百分比为50％；其中有机粘接剂选用聚甲基丙烯酸甲酯粉末，聚甲基丙烯酸甲酯粉末占陶瓷复合材料粉末的质量百分比为5％，三种材料经混合后通过喷雾造粒成形出球状粉。经测量，氧化铝陶瓷复合材料的介电常数约为5.0，损耗角正切，2GHz，约为0.0003。
[0024]所述陶瓷复合材料粉末可在950℃下熔化并相互粘接成形。
[0025]根据本专利技术的一个方面，
[0026]所述步骤S2包括以下步骤：
[0027]S21、将频率选择天线罩三维模型导入至成形设备的控制系统中，生成设备运动机构运动代码和微滴喷射喷头运动代码；
[0028]S22、所述成形设备的控制系统根据所导入的频率选择天线罩三维模型控制成形设备3D激光打印烧结陶瓷复合材料粉末制成所述基体；
[0029]S23、所述成形设备将金属浆料通过微滴喷头喷出，均匀滴到固化陶瓷表面，烧结固化形成导电层。
[0030]本专利技术提供的频率选择天线罩，通过一体化成形基体蒙皮和点阵结构，可以实现频率选择天线罩基体的介电常数及损耗角正切可控调节；通过混合成形导电层和基体，可以灵活制备频率选择金属单元结构，既灵活制备出满足工作频率波段通过、工作频率波段外屏蔽的技术指标的频率选择表面。
[0031]根据本专利技术的一个方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种频率选择天线罩的制备方法，所述频率选择天线罩包括基体(2)和导电层(1)，所述导电层(1)固设于基体(2)上，所述导电层(1)由金属浆料(5)固化制成，所述基体(2)由陶瓷复合粉末(9)固化而成，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备具有相近熔化温度的所述陶瓷复合粉末(9)和所述金属浆料(5)；S2、激光烧结所述陶瓷复合粉末(9)和所述金属浆料(5)一体成形制成频率选择天线罩坯体；S3、将激光烧结成的所述频率选择天线罩坯体真空烧结制成所述频率选择天线罩。2.根据如权利要求1所述的频率选择天线罩的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中制备出的所述金属浆料(5)包括导电相，粘接相和有机载体，其中导电相含量占金属浆料(5)的质量百分比为70％
‑
90％；所述粘接相占所述金属浆料(5)的质量百分比为12％
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15％，所述有机载体占所述金属浆料(5)的质量百分比为4.5％
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5.5％。3.根据如权利要求2所述的频率选择天线罩的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中制备出的所述金属浆料(5)Z中，所述导电相为银钯合金金属粉(Ag
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Pd)，质量比为66：40
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54：40，金属粉平均粒径为4.5
‑
5.5μm；所述粘接相为硼硅酸铅玻璃粉，所述硼硅酸铅玻璃粉平均粒径为0.12mm
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0.18mm；所述有机载体包括溶剂、增稠剂、触变剂和增塑剂，增稠剂为乙基纤维素，溶剂为松油醇，触变剂为氢化蓖麻油，增塑剂为柠檬酸三丁酯。4.根据权利要求1所述的频率选择天线罩的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中制备出所述陶瓷复合粉末(9)包括氧化铝陶瓷粉末、硼硅酸铅玻璃和有机粘接剂，所述氧化铝陶瓷粉末占陶瓷复合粉末(9)的质量百分比为40％
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50％；所述硼硅酸铅玻璃粉占陶瓷复合粉末(9)的质量百分比为45％
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55％；有机粘接剂为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉末，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉末占陶瓷复合粉末(9)的质量百分比为4％
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6％。5.根据权利要求4所述的频率选择天线罩的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中制备出所述陶瓷复合粉末(9)中，其中氧化铝陶瓷粉末粒径为0.12mm
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0.18mm；所述硼硅酸铅玻璃粉平均粒径为0.12mm
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0.18mm。6.根据权利要求3或5所述的频率选择天线罩的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S21、将频率选择天线罩三维模型导入至成形设备的控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟百宏，洪元，吴逸民，刘大勇，张可佳，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：