星载天线高频电缆温度一致性控制装置结构制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种星载天线高频电缆温度一致性控制装置结构，属于空间飞行器热控设计领域。本发明专利技术针对星载超大口径天线高频电缆数量多、长度长，经过天线以及星体不同部位，温度分布存在不确定性，通过合理的电缆布局，整体包覆多层隔热组件等措施，解决高频电缆温度一致性控制难题，保证天线电性能，同时适应不同外热流条件下的温度需求，具有占用资源少、高适应性、可靠性好、设计灵活的特点。设计灵活的特点。设计灵活的特点。

【技术实现步骤摘要】
星载天线高频电缆温度一致性控制装置结构


[0001]本专利技术涉及航天器热控制
，具体地，涉及星载天线高频电缆温度一致性控制装置结构，特别是一种星载超大口径天线高频电缆温度一致性控制装置结构，其中超大口径是指天线尺寸长度方向大于50米。

技术介绍

[0002]目前，雷达天线的发展方向之一是扩大口径来追求性能，其特点为设备群均匀排列在天线上，其短时工作时发热，不工作时无热耗，温度振荡较大，在不采取有效热控措施的情况下，设备工作时的温度急剧升高将导致设备直接失效，高频电缆温度亦会失控。此外，大口径雷达天线往往由不同子板ZB组成，会存在“两边温度低、中间温度高”的特点，不同子板ZB引出的高频电缆温度存在初始差异，且由于电缆等长的要求，需要通过有效的排布装置，保证其电、热性能均满足要求。
[0003]对于雷达天线，常规的热控设计装置是针对设备的散热要求，在对地面设置散热面，常见的装置为包覆聚酰亚胺镀锗膜或铝合金光亮阳极氧化，对天面包覆多层隔热组件，并采用热管、导热填料和加热器等方式控制设备群。随着天线口径的增加，所需要的功率和重量会跟着成倍增长，已无多余资源用于高频电缆热控，需要根据借助天线热控现有手段对其进行温控。而电性能往往要求不同的高频电缆之间具备良好的温度一致性，在资源有限的情况下，需要采取合适的装置来保证。
[0004]目前，用于雷达天线高频电缆主要控温方式为：1)直接裸露在天线背面，不采取任何措施，由于表面吸发比的不确定性以及轨道外热流的变化，电缆温度剧烈振荡，甚至会达到
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>90℃～90℃；2)根据高频电缆热耗情况，对其进行F46镀银二次表面镜或者多层隔热组件包覆，能适当减小温度振荡，但仍无法满足电性能要求。
[0005]经过对现有技术进行检索：
[0006]专利文献CN109004335A公开了一种适用于火星探测的大口径天线的热控设计装置，主要涉及天线主反射面和天线机构独立热设计，该天线为无源天线，且不涉及高频电缆温控，即无此需求。
[0007]专利文献CN107462779A公开了微波成像卫星板间电缆相位误差测量装置的测试方法，主要涉及板间电缆相位误差测量，未采用热控新技术对其进行控温，导致电缆裸露于空间环境，温度超限风险极大，对天线电性能及成像质量都会造成恶劣的影响。
[0008]专利文献CN112298619A公开了一种SAR天线板间电缆超稳定控温装置，着重于说明电缆整体包覆于多层隔热组件内，并连同多层随天线展开与收拢，使其不受空间外热流影响。该专利文献适用于天线口径较小的情形，且未对电缆之间的温度一致性采用任何控制装置。
[0009]专利文献CN114537716A公开了一种点阵式温度一致性控制方法及系统，使用预埋相变热管或相变板并铺设高导热石墨烯、铺设导热硅脂等手段，将天线各模块启动温度保持在相同温度水平。对于悬空走线的高频电缆温度一致性控制无实际指导意义。
[0010]专利文献CN107742771A公开了一种可实现射频电缆内置布线的星载天线展开臂装置，实现了天线射频电缆的内部走线功能，有利于舱外电缆的布线，减轻产品的重量，有利于展开臂和射频电缆进行一体化热控设计。该专利文献对于热控设计并未提供实际方法，且无温度一致性相关论述。

技术实现思路

[0011]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种星载天线高频电缆温度一致性控制装置结构。
[0012]根据本专利技术提供的一种星载天线高频电缆温度一致性控制装置结构，包括：
[0013]包覆星载超大口径天线的对地面的聚酰亚胺镀锗膜；
[0014]包覆星载超大口径天线的对天面的多层隔热组件；
[0015]与星载超大口径天线的各块子板一一对应的高频电缆，其中，高频电缆整体包覆在多层隔热组件中，且每根高频电缆长度相等，跨越子板向星载超大口径天线长度方向上的中点延伸，并最终在进星体前汇成集束。
[0016]优选地，高频电缆本身无主动热控措施。
[0017]优选地，星载超大口径天线共2n块子板，子板及对应高频电缆之间左右呈对称分布；
[0018]第1块和第2n块子板为最外侧子板，第n块和第n+1块子板为中间子板；
[0019]最外侧子板的高频电缆横跨沿着星载超大口径天线的边缘走线，避开星载超大口径天线上的高功率设备群；
[0020]第2块至第2n
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1块子板的高频电缆在星载超大口径天线上进行不同程度的绕线，保证余下的电缆等长后，汇入主路径
[0021]优选地，第2块至第2n
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1块子板的高频电缆越靠近中间子板，在星载超大口径天线上绕线越长。
[0022]优选地，第2块至第2n
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1块子板的高频电缆布置在各个子板四周，并通过不同的绕线圈数，保证汇入主路径时每根电缆剩余长度相等。
[0023]优选地，高频电缆使用卡箍绑扎在各个子板的边缘，每隔300mm～500mm布置1只卡箍。
[0024]优选地，高频电缆在跨越子板时，转弯半径为400mm～600mm。
[0025]优选地，高频电缆上设置有一个或多个热敏电阻。
[0026]优选地，高功率设备群集中安装在星载超大口径天线的阵面。
[0027]优选地，还包括星载超大口径天线。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0029]1、本专利技术尤其适用于外热流和内功耗复杂条件下星载超大口径天线高频电缆温度一致性温控，能够满足星载超大口径天线高频电缆在不同空间环境和内功耗条件下的温度一致性需求。
[0030]2、利用本专利技术，不但达到了良好的热控制效果，而且整套装置可靠性高，适应性强，整套装置产品均借助天线本身热控措施，不存在系统的启动、终止和失效问题。
[0031]3、本专利技术中高频电缆本身无主动热控措施，通过合理的走线排布，借助天线不同
位置温度分布特征，取得了可靠性高、控温效果好等有益效果。
附图说明
[0032]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0033]图1为本专利技术一个实施例的星载超大口径天线高频电缆温度一致性控制装置的俯视与侧视两者之间的结构对照示意图。
[0034]图2为本专利技术一个实施例的子板ZB1和子板ZB8高频电缆热敏电阻平均温差曲线。
[0035]图中示出：
[0036]具体实施方式
[0037]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0038]针对星载超大口径天线高频电缆数量多、长度长，经过天线以及星体不同部位，温度分布存在不确定性，本专利技术通过合理的电缆布局，整体包覆多层隔热组件等措本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载天线高频电缆温度一致性控制装置结构，其特征在于，包括：包覆星载超大口径天线的对地面的聚酰亚胺镀锗膜；包覆星载超大口径天线的对天面的多层隔热组件；与星载超大口径天线的各块子板一一对应的高频电缆，其中，高频电缆整体包覆在多层隔热组件中，且每根高频电缆长度相等，跨越子板向星载超大口径天线长度方向上的中点延伸，并最终在进星体前汇成集束。2.根据权利要求1所述的星载天线高频电缆温度一致性控制装置结构，其特征在于，高频电缆本身无主动热控措施。3.根据权利要求1所述的星载天线高频电缆温度一致性控制装置结构，其特征在于，星载超大口径天线共2n块子板，子板及对应高频电缆之间左右呈对称分布；第1块和第2n块子板为最外侧子板，第n块和第n+1块子板为中间子板；最外侧子板的高频电缆横跨沿着星载超大口径天线的边缘走线，避开星载超大口径天线上的高功率设备群；第2块至第2n
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1块子板的高频电缆在星载超大口径天线上进行不同程度的绕线，保证余下的电缆等长后，汇入主路径。4.根据权利要求3所述的星载天线高频电缆温度一致性控制装置结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜新建，姚正平，缪洪康，丁嗣辉，周砚耕，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：