一种机翼共形透明微带天线、制备方法及航天器技术

本发明专利技术属于天线技术领域，具体涉及一种机翼共形透明微带天线、制备方法及航天器，以解决现有技术中存在的共形、隐形、透过率以及稳定性等问题，包括基板层和位于基板层上部的辐射体，其中：基板层设置为由玻璃纤维制备的平面态蜂巢结构；辐射体设置为平面态金属蜂巢结构；基板层和辐射体之间还设置有立体态金刚石结构和平面态石墨结构，立体态金刚石结构由激光对平面态石墨结构辐照后形成，立体态金刚石结构至少部分穿过辐射体的蜂巢结构内腔以及基板层的蜂巢结构内腔。本发明专利技术提供的技术方案能够做到良好的共形效果，并且透过率、韧性较强，不容易发生材料脱落等问题。不容易发生材料脱落等问题。不容易发生材料脱落等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种机翼共形透明微带天线、制备方法及航天器


[0001]本专利技术属于天线
，具体涉及一种机翼共形透明微带天线、制备方法及航天器。

技术介绍

[0002]无线通信系统向小型化方向不断发展，天线的设计理论经过多年的发展，已经趋于成熟，在航天领域中，为了增大辐射范围，航天器的机翼上设置有天线，通常会在机翼的多区域设置多个天线，现有的天线正在往小型化方向发展，利用表面结构敷设天线可以减少天线占用的内部空间，因此，在机翼表面敷设天线并且能够实现隐形的效果成为较为热门的研究方向，现有的隐形天线，在天线的玻璃基板上敷设透明薄膜ITO或者金属网，ITO薄膜或者金属网作为导电体。
[0003]在玻璃基板上敷设透明薄膜ITO的做法，由于ITO本身以及玻璃均是透明的，因此可以实现隐形，但是ITO薄膜和玻璃基板的柔韧性均较差，因此无法适应机翼的弧形表面，另外，在透过率方面，在玻璃表面敷设ITO薄膜后，整体透过率受到较大影响，也就是影响了最终的隐形效果。
[0004]在玻璃基板上敷设金属网的做法，虽然金属网本身的柔韧性较好，但是玻璃基体本身柔韧性较差，同样无法适用于机翼的弧形表面，并且，金属网相对于ITO薄膜，整体透过率更差，因此隐形效果比ITO薄膜差得多。现有的敷设金属网的方法包括喷涂、丝网印刷，采用上述方法制备的天线在发生弯折时（比如安装天线的部位姿态发生变化），金属网由于柔韧性不足而脱落。
[0005]综上所述，现有技术中的天线无法在满足与机翼共形的条件下还能满足隐形、透过率以及稳定性等要求。
专利
技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中存在的上述问题，本实施例提供了一种机翼共形透明微带天线、制备方法及航天器。
[0007]关于本方案，具体而言：一种机翼共形透明微带天线，包括基板层和位于所述基板层上部的辐射体，其中：所述基板层设置为由玻璃纤维制备的平面态蜂巢结构；所述辐射体设置为平面态金属蜂巢结构；所述基板层和所述辐射体之间还设置有立体态金刚石结构和平面态石墨结构，所述立体态金刚石结构由激光对平面态石墨结构辐照后形成，所述立体态金刚石结构至少部分穿过辐射体的蜂巢结构内腔以及基板层的蜂巢结构内腔。
[0008]更进一步地，所述微带天线设置有功能区和隐形区，所述功能区的底层设置有天
线地，所述隐形区的底层未设置天线地；更进一步地，所述功能区和所述隐形区之间由缝隙相隔。
[0009]更进一步地，所述微带天线覆盖于机翼外表面全局或者局部。
[0010]更进一步地，所述辐射体由金银合金制备而成。
[0011]更进一步地，还包括位于底层的天线地，所述天线地由铜合金薄膜制成。
[0012]一种机翼共形透明微带天线的制备方法，包括如下步骤：由玻璃纤维编织形成平面态蜂巢结构，将制备得到的玻璃纤维蜂巢结构作为基板层；在基板层上覆盖第一网板，所述第一网板结构为六边形蜂巢结构，所述第一网板的各个棱边设置为缝隙结构；采用磁控溅射方法将金属溅射于第一网板的缝隙结构内，移除所述第一网板后形成平面态金属蜂巢结构；在平面态金属蜂巢结构上方覆盖第二网板，所述第二网板结构为六边形蜂巢结构，各个六边形腔体镂空；向所述第二网板喷涂石墨，所述第二网板的六边形空腔内填充石墨；激光辐照部分石墨，使得至少部分平面态石墨结构转变为立体态金刚石结构。
[0013]更进一步地，所述第一网板和所述第二网板由PET材料制成更进一步地，激光切割辐射体形成缝隙，所述缝隙将所述辐射体分割为功能区和隐形区，所述功能区执行收发信号功能，所述隐形区无收发信号功能。
[0014]更进一步地，在所述功能区的底层设置有天线地，所述隐形区的底层未设置天线地；一种航天器，包括上述的透明微带天线，所述透明微带天线敷设于机翼。
[0015]有益效果分析：基板层的由玻璃纤维编织而成，六边形蜂巢结构在X Y 方向上的弹性模量相同，因此做到了各向均一化，无论哪个方向发生形变，均能够有效恢复。
[0016]辐射体为六边形的金银合金，金银合金附着于基板层的棱边上，形成六边形的蜂巢结构。由于基板层和辐射体均为六边形蜂巢结构，两者在纵向上无位置约束，因此可能发生横向错动。并且附着于基板层的各个棱边上的金银合金韧性不足，在发生变形（例如弯折）的情况下，容易断裂脱落。基于此，在所述基板层和所述辐射体之间还设置有立体态金刚石结构和平面态石墨结构，所述立体态金刚石结构由激光对平面态石墨结构辐照后形成，所述立体态金刚石结构至少部分穿过辐射体的蜂巢结构内腔以及基板层的蜂巢结构内腔。对平面态石墨进行激光照射，经过激光照射后，平面结构的石墨层转变为立体的金刚石结构，照射区域为六边形的六个棱边围合形成的区域，如此形成了钉扎效应，立体的金刚石结构结构类似于钉子将蜂巢状的辐射体钉扎于原位。当发生横向拉伸后，银合金基础层的弹性变形被临近的的金刚石结构结构相阻隔，因此，不容易发生材料脱落的问题，有效增强了材料的韧性。
附图说明
[0017]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术实施例提供的航天器机翼敷设有透明微带天线的示意图；
图2为图1中I的局部放大图；图3为本专利技术实施例提供的透明微带天线的基板层、辐射体、中间体的分解示意图；图4为第一网板的结构示意图；图5为第二网板的结构示意图。
[0018]附图标记说明：100
‑
基板层；200
‑
辐射体；300
‑
中间体；210
‑
功能区；220
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隐形区；230
‑
缝隙。
具体实施方式
[0019]下面参照附图来描述本专利技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非旨在限制本专利技术的保护范围。
[0020]以下参照附图结合实施例进一步说明本专利技术。
[0021]实施例一本实施例提供了一种机翼共形透明微带天线，包括基板层100和位于所述基板层上部的辐射体200，其中：所述基板层设置为由玻璃纤维制备的平面态蜂巢结构；所述辐射体设置为平面态金属蜂巢结构；所述基板层和所述辐射体之间还设置有中间体300，中间体包括立体态金刚石结构和平面态石墨结构，所述立体态金刚石结构由激光对平面态石墨结构辐照后形成，所述立体态金刚石结构至少部分穿过辐射体的蜂巢结构内腔以及基板层的蜂巢结构内腔。
[0022]效果分析如下：基板层的由玻璃纤维编织而成，六边形蜂巢结构在X Y 方向上的弹性模量相同，因此做到了各向均一化，无论哪个方向发生形变，均能够有效恢复。
[0023]辐射体为六边形的金银合金，金银合金附着于基板层的棱边上，形成六边形的蜂巢结构。由于基板层和辐射体均为六边形蜂巢结构，两者在纵向上无位置约束，因此可能发生横向错动。并且附着于基板层的各个棱边上的金银合金韧性不足，在发生变形（例如弯折）的情况下，容易断裂脱落。基于此，在所述基板层和所述辐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机翼共形透明微带天线，其特征在于：包括基板层和位于所述基板层上部的辐射体，其中：所述基板层设置为由玻璃纤维制备的平面态蜂巢结构；所述辐射体设置为平面态金属蜂巢结构；所述基板层和所述辐射体之间还设置有中间体，中间体包括立体态金刚石结构和平面态石墨结构，所述立体态金刚石结构由激光对平面态石墨结构辐照后形成，所述立体态金刚石结构至少部分穿过辐射体的蜂巢结构内腔以及基板层的蜂巢结构内腔。2.根据权利要求1所述的机翼共形透明微带天线，其特征在于：所述微带天线设置有功能区和隐形区，所述功能区的底层设置有天线地，所述隐形区的底层未设置天线地；所述功能区和所述隐形区之间由缝隙相隔。3.根据权利要求2所述的机翼共形透明微带天线，其特征在于：所述微带天线覆盖于机翼外表面全局或者局部。4.根据权利要求3所述的机翼共形透明微带天线，其特征在于：所述辐射体由金银合金制备而成。5.根据权利要求4所述的机翼共形透明微带天线，其特征在于：还包括位于底层的天线地，所述天线地由铜合金薄膜制成。6.一种机翼共形透明微带天线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：由玻璃纤维编织形成平面态蜂巢结构，将制备得到的玻璃纤维蜂...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮文新，杨树，刘岩，吴林，王杰，刘小东，汤芯怡，郝德月，叶宗华，曾钿，郭浩彬，吴坤永，戴慧林，翁沛炎，苏剑飞，胡婕，
申请(专利权)人：珠海翔翼航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：