一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法，可以在设计阶段实现对焊接可靠性的预测，大幅度减小了实物样件焊接时的故障概率，提高了设计质量。同时，可以实时观察到焊接过程中的温度，以及微带板、结构板及连接器的应力、应变和变形的数值及分布，弥补了因封闭空间内测试受限，应力数据无法获取、温度监测点少的状况，可以为后期改进工艺设计提供数据参考。此外，本发明专利技术中提出的设计方法，适用于复杂天线单元的工艺设计中，不受试件形状、材料多样性、焊料种类的影响，该项技术可以应用到弹载、星载、机载等各种微带天线单元设计中。机载等各种微带天线单元设计中。机载等各种微带天线单元设计中。

【技术实现步骤摘要】
一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法


[0001]本专利技术涉及双极化微带天线焊接
，尤其涉及一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法。

技术介绍

[0002]与传统波导天线相比，微带天线体积小、重量轻，容易实现与载体表面共形以及与有源器件和电路集成，在军用、民用领域具有广泛的应用前景，但带宽窄、单个微带天线功率小等缺点，限制了微带天线技术的应用。随着微带天线技术的发展和应用需求的不断增加，衍生出了其它的天线设计模式，其中双极化微带天线是最重要的一类天线，这类天线的出现弥补了微带天线的不足，它能同时发射两个互不干扰的正交极化电磁波，使一对正交化端口分别用作接收端和发射端，大幅度提高了天线的性能。
[0003]双极化微带天线一般由微带板、连接器、结构件等部件组成，焊后的形状直接影响整个天线阵面的电性能。双极化微带天线往往具有焊接幅面大、材料体系多、焊接关系复杂等特点，并且在一个天线结构中可能涉及到两种以上的焊料，造成焊接实施难度大，焊接质量难以保证。传统的微带天线焊接工艺设计主要借鉴规范和经验，通过实物样件焊接来验证工艺设计的可靠性。对于双极化微带天线这种结构紧凑、焊接面多、材料多样、焊后形状精度要求高的设计，缺少相应的焊接工艺可靠性的预测方法，造成了需要多次实物样件焊接、工艺优化才能获取可靠的天线产品，导致设计迭代次数增加，研制周期变长。

技术实现思路

[0004]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法。
[0005]本专利技术提出的一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法，包括下列步骤：
[0006]S1、根据双极化微带天线的设计结构进行焊接工艺的初始设计；
[0007]S2、根据双极化微带天线的结构、工艺设计和焊接的实际实施情况进行仿真建模；
[0008]S3、利用上述仿真模型进行温度场仿真分析、应力场和变形分析；
[0009]S4、进行仿真模型合理性评估，并根据S3中的分析结果进行模型修正；
[0010]S5、进行焊接可靠性的初步评估；
[0011]S6、优化焊接工艺并进行迭代仿真评估；
[0012]S7、对天线实物样件焊接，并检测实物样件焊接质量。
[0013]优选地，还包括S8，当实物样件焊接质量满足预设要求时，对实物样件进行电性能测试。
[0014]优选地，当实物样件焊接质量不满足预设要求时，返回S6，通过仿真优化焊接工艺，直至实物样件焊后质量满足要求为止。
[0015]优选地，在S3中，所述温度场仿真分析具体为：根据加热炉体加载相应温度边界，通过温度计算，获取双极化微带天线的温度数值。
[0016]优选地，在S4中，所述进行仿真模型合理性评估具体为：根据应力、变形计算结果分布情况对仿真模型进行自评估，包括单元网格和边界条件相关参数。
[0017]优选地，在S5中，所述进行焊接可靠性的初步评估具体为，所述可靠性评估标准为结构不破坏、安装板不发生塑性变形、微带板翘曲度低于0.75％、和焊点不开裂中的一项或多项。
[0018]优选地，在S6中，所述优化焊接工艺并进行迭代仿真评估具体为：从材料选择、温度曲线设置、工装方面进行优化。
[0019]优选地，在S3中，在利用上述仿真模型进行温度场仿真分析之前，根据三维设计模型建立有限元模型。
[0020]优选地，基于温度场分析结果进行天线单元的应力和变形分析。
[0021]本专利技术中，所提出的双极化微带天线可靠焊接的焊接方法，可以在设计阶段实现对焊接可靠性的预测，大幅度减小了实物样件焊接时的故障概率，提高了设计质量。同时，可以实时观察到焊接过程中的温度，以及微带板、结构板及连接器的应力、应变和变形的数值及分布，弥补了因封闭空间内测试受限，应力数据无法获取、温度监测点少的状况，可以为后期改进工艺设计提供数据参考。此外，本专利技术中提出的设计方法，适用于复杂天线单元的工艺设计中，不受试件形状、材料多样性、焊料种类的影响，该项技术可以应用到弹载、星载、机载等各种微带天线单元设计中。
附图说明
[0022]图1为本专利技术提出的一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法的实施例一中天线单元的结构示意图。
[0023]图2为本专利技术提出的一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法的实施例一中初始焊接工艺仿真得到的天线单元安装板形变曲线图。
[0024]图3为本专利技术提出的一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法的实施例一中优化后焊接工艺仿真得到的天线单元安装板形变曲线图。
[0025]图4为本专利技术提出的一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法的实施例二中天线单元的结构示意图。
具体实施方式
[0026]如图1至4所示，图1为本专利技术提出的一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法的实施例一中天线单元的结构示意图，图2为本专利技术提出的一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法的实施例一中初始焊接工艺仿真得到的天线单元安装板形变曲线图，图3为本专利技术提出的一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法的实施例一中优化后焊接工艺仿真得到的天线单元安装板形变曲线图，图4为本专利技术提出的一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法的实施例二中天线单元的结构示意图。
[0027]本专利技术提出的一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法，包括下列步骤：
[0028]S1、根据双极化微带天线的设计结构进行焊接工艺的初始设计；
[0029]S2、根据双极化微带天线的结构、工艺设计和焊接的实际实施情况进行仿真建模；
[0030]S3、利用上述仿真模型进行温度场仿真分析、应力场和变形分析；
[0031]具体地，在利用上述仿真模型进行温度场仿真分析之前，根据三维设计模型建立有限元模型。其中，所述温度场仿真分析具体为：根据加热炉体加载相应温度边界，通过温度计算，获取双极化微带天线的温度数值。进一步地，基于温度场分析结果进行天线单元的应力和变形分析。
[0032]S4、进行仿真模型合理性评估，并根据S3中的分析结果进行模型修正；
[0033]具体地，所述进行仿真模型合理性评估具体为：根据应力、变形计算结果分布情况对仿真模型进行自评估，包括单元网格和边界条件相关参数。
[0034]S5、进行焊接可靠性的初步评估；
[0035]具体地，所述进行焊接可靠性的初步评估具体为，所述可靠性评估标准为结构不破坏、安装板不发生塑性变形、微带板翘曲度低于0.75％、和焊点不开裂中的一项或多项。
[0036]S6、优化焊接工艺并进行迭代仿真评估；
[0037]具体地，所述优化焊接工艺并进行迭代仿真评估具体为：从材料选择、温度曲线设置、工装方面进行优化。
[0038]S7、对天线实物样件焊接，并检测实物样件焊接质量。
[0039]本实施例的双极化微带天线可靠焊接的焊接方法，还包括S8，当实物样件焊接质量满足预设要求时，对实物样件进行电性能测试。
[0040]在具体实施方式中，当实物样件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双极化微带天线可靠焊接的焊接方法，其特征在于，包括下列步骤：S1、根据双极化微带天线的设计结构进行焊接工艺的初始设计；S2、根据双极化微带天线的结构、工艺设计和焊接的实际实施情况进行仿真建模；S3、利用上述仿真模型进行温度场仿真分析、应力场和变形分析；S4、进行仿真模型合理性评估，并根据S3中的分析结果进行模型修正；S5、进行焊接可靠性的初步评估；S6、优化焊接工艺并进行迭代仿真评估；S7、对天线实物样件焊接，并检测实物样件焊接质量。2.根据权利要求1所述的双极化微带天线可靠焊接的焊接方法，其特征在于，还包括S8，当实物样件焊接质量满足预设要求时，对实物样件进行电性能测试。3.根据权利要求1或2所述的双极化微带天线可靠焊接的焊接方法，其特征在于，当实物样件焊接质量不满足预设要求时，返回S6，通过仿真优化焊接工艺，直至实物样件焊后质量满足要求为止。4.根据权利要求1所述的双极化微带天线可靠焊接的焊接方法，其特征在于，在S3中，所述温度场仿真分析具体为：根据加热炉体加载相应温度边界，通过温度计...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静，邹嘉佳，赵丹，杨兆军，李苗，宋惠东，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：