【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天线罩制备，尤其涉及一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法。
技术介绍
1、天线罩是飞行器雷达及共形天线的重要组成部分，其中，基于频率选择表面的共形天线罩由于具有环境防护性高、设备安装维护便捷以及可有效截止探测电磁波等优势，其成为了当前飞行器透波防护罩的主流结构形式，且为了追求与平台全共形化，罩体结构越来越偏向于异型非可展复杂曲面。另外，频率选择表面技术分为单层频率选择表面技术和多层频率选择表面技术；其中，单层频率选择表面在电磁波导通与截止之间存在一个非常宽频率过渡带，且其角度效应响应非常差，随着电磁波入射角度增大，过渡带进一步变宽，使得大角度频率选择性能陡峭度变差，从而影响平台隐身性能；多层频率选择表面技术可以解决单层频率选择表面稳定性差和大角度频率选择性能陡峭度不够等问题，其具有重要的应用价值。
2、传统的频率选择表面天线罩制备方法基于传统印制电路板技术，其先制备聚酰亚胺基频选电路层，再将聚酰亚胺基频选电路层与透波复合材料复合成一体且完整的共形天线罩。该方法加工工序繁琐、加工成本高且周期长，加工过程中存在难排气且金属层与介质层结合强度不足等问题，制备出的产品容易在后续使用中出现介质层与聚酰亚胺基频选电路层分离等风险。另外，当共形形变曲率过大时还会出现频率选择图案损坏、电路板分层等严重质量问题，所以该方法在技术上只能制备单层可展开小曲率共形频率选择表面天线罩，而无法满足基于多层共形频率选择表面的异型曲面天线罩的制备要求。
技术实现思路
1、本专
2、本专利技术目的通过下述技术方案来实现：
3、一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，包括以下步骤：
4、步骤s1：建立曲面共形天线罩的三维数字模型；其中，曲面共形天线罩包括依次堆叠的若干第一透波介质层和第二透波介质层；
5、步骤s2：根据曲面共形天线罩的三维数字模型，3d打印底端的第一透波介质层；
6、步骤s3：处理第一透波介质层顶面，以提高第一透波介质层顶面的表面质量和光洁度；
7、步骤s4：在第一透波介质层顶面制备激光活化膜；
8、步骤s5：在第一透波介质层顶面激光刻蚀，以形成频率选择表面图案状的激光刻蚀区域。
9、步骤s6：清洗，以去除激光活化膜；
10、步骤s7：在激光刻蚀区域沉积导电金属，以使第一透波介质层顶面形成频率选择表面图案状的导电层；
11、步骤s8：对导电层进行激光刻蚀修形，以提高导电层的尺寸精度；
12、步骤s9：判断所有第一透波介质层是否制备完毕；若未制备完毕，则执行步骤s10；若制备完毕，则执行步骤s11；
13、步骤s10：根据曲面共形天线罩的三维数字模型，在前一层第一透波介质层的顶端3d打印后一层第一透波介质层，再重复步骤s3-s9；
14、步骤s11：根据曲面共形天线罩的三维数字模型，在最上方第一透波介质层的顶端3d打印第二透波介质层。
15、在一个实施方式中，建立曲面共形天线罩的三维数字模型包括：
16、在底端的第一透波介质层上设计至少两个特征块；
17、3d打印底端的第一透波介质层包括：
18、在底端的第一透波介质层上3d打印至少两个特征块；
19、在第一透波介质层顶面激光刻蚀包括：
20、激光刻蚀前，激光刻蚀机检测所有特征块的位置，以进行初始位置校准；
21、对导电层进行激光刻蚀修形包括：
22、激光刻蚀前，激光刻蚀机检测所有特征块的位置，以进行初始位置校准；
23、在前一层第一透波介质层的顶端3d打印后一层第一透波介质层包括：
24、3d打印前，3d打印机检测所有特征块的位置，以进行初始位置校准；
25、在最上方第一透波介质层的顶端3d打印第二透波介质层包括：
26、3d打印前，3d打印机检测所有特征块的位置，以进行初始位置校准。
27、采用上述技术方案的有益效果为：底端第一透波介质层上加工的至少两个特征块为后续激光刻蚀处理和后续3d打印处理校准初始位置提供位置参考，以尽量消除加工后第一透波介质层与第一透波介质层之间、第一透波介质层与频率选择表面图案状导电层之间和第一透波介质层与第二透波介质层之间的对位误差，从而保证多层频率选择表面的功能实现。
28、在一个实施方式中，激光刻蚀机和3d打印机上均设置有视觉定位装置，以检测所有特征块的位置。
29、采用上述技术方案的有益效果为：激光刻蚀机和3d打印机均通过其上的视觉定位装置来检测所有特征块的位置，以有利于进行初始位置校准。
30、在一个实施方式中，3d打印第二透波介质层和若干第一透波介质层后均进行热处理。
31、采用上述技术方案的有益效果为：3d打印第二透波介质层和若干第一透波介质层后均进行热处理，以去除3d打印完成后第一透波介质层或第二透波介质层的内部应力并稳定力学性能。
32、在一个实施方式中，热处理温度为260～300℃，热处理时间为4～8h。
33、在一个实施方式中，处理第一透波介质层顶面，以提高第一透波介质层顶面的表面质量和光洁度包括：
34、机械打磨或化学蒸汽抛光第一透波介质层顶面。
35、采用上述技术方案的有益效果为：通过机械磨或化学蒸汽抛光第一透波介质层顶面，可提高第一透波介质层顶面的表面质量和光洁度。
36、在一个实施方式中，在第一透波介质层顶面制备激光活化膜包括：
37、配置激光活化材料胶体溶液，均匀预置激光活化材料胶体溶液于第一透波介质层顶面，以使第一透波介质层顶面一段时间后形成激光活化膜。
38、采用上述技术方案的有益效果为：激光活化材料胶体溶液均匀预置在第一透波介质层顶面一段时间后，可表干成膜，以在第一透波介质层顶面形成激光活化膜。
39、在一个实施方式中，激光活化材料胶体溶液为氯化钯、磷酸铜和磷酸镍溶液中的一种，激光活化材料胶体溶液中添加有表面活性剂。
40、采用上述技术方案的有益效果为：激光活化材料胶体溶液的选择较多，以有利于降低实现难度；另外，添加在激光活化材料胶体溶液中的表面活化剂可增强激光活化材料胶体溶液于第一透波介质层这一基体的润湿性。
41、在一个实施方式中，在激光刻蚀区域沉积导电金属，以使第一透波介质层顶面形成频率选择表面图案状的导电层包括：
42、将已有第一透波介质层一同放入化学镀液中，以使化学镀液中导电金属沉积至最顶端第一透波介质层的激光刻蚀区域。
43、在一个实施方式中，在激光刻蚀区域沉积导电金属，以使第一透波介质层顶面形成频率选择表面图案状的导电层包括：...
【技术保护点】
1.一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，所述建立曲面共形天线罩的三维数字模型包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，激光刻蚀机和3D打印机上均设置有视觉定位装置，以检测所有特征块的位置。
4.根据权利要求1所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，3D打印第二透波介质层(2)和若干第一透波介质层(1)后均进行热处理。
5.根据权利要求4所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，热处理温度为260～300℃，热处理时间为4～8h。
6.根据权利要求1所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，所述处理第一透波介质层(1)顶面，以提高第一透波介质层(1)顶面的表面质量和光洁度包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特
8.根据权利要求7所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，激光活化材料胶体溶液为氯化钯、磷酸铜和磷酸镍溶液中的一种，激光活化材料胶体溶液中添加有表面活性剂。
9.根据权利要求1所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，所述在激光刻蚀区域沉积导电金属，以使第一透波介质层(1)顶面形成频率选择表面图案状的导电层(3)包括：
10.根据权利要求1所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，所述在激光刻蚀区域沉积导电金属，以使第一透波介质层(1)顶面形成频率选择表面图案状的导电层(3)包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，所述建立曲面共形天线罩的三维数字模型包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，激光刻蚀机和3d打印机上均设置有视觉定位装置，以检测所有特征块的位置。
4.根据权利要求1所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，3d打印第二透波介质层(2)和若干第一透波介质层(1)后均进行热处理。
5.根据权利要求4所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，热处理温度为260～300℃，热处理时间为4～8h。
6.根据权利要求1所述的一种基于多层频率选择表面的曲面共形天线罩制备方法，其特征在于，所述处理第一透...
【专利技术属性】
技术研发人员：阎德劲，苑博，文磊，冷杰，刘秀利，胡晓乐，吴磊，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：
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