一种新型高精度碳纤维副反射面的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于天线副反射面领域，特别涉及一种新型高精度碳纤维副反射面。
【背景技术】
[0002]随着通信、测控、射电天文技术的迅速发展，工作频段越来越高，大中型天线的需求越来越广泛，不仅对天线主反射面的精度提出了更高的要求，作为双反射面天线重要组成部分之一的天线副反射面也迎来了更大的挑战。迄今国内外对高精度的定义仍是天线轮廓度均方差(r.m.s.) ^ λ/100，cm波天线轮廓度均方差要求为10-1量级，mm波天线均方差应为10-2量级。而天线副反射面的精度比天线主反射面精度要求更高，一般为主反射面均方差(r.m.s.)的1/3，国内外都在根据用途需要向高精度、超高精度发展。
[0003]高精度副反射面传统加工方法都是通过数控加工铸铝或铝棒等得到，精度一般都能到0.1mm(r.m.s.)以内；也有报道，增强副反射面的刚性后，可以加工到0.05mmCr.m.s.)，但要经过多次退火和重新找正基准数控加工，而且精度很难再提高，尤其提高到0.03mm (r.m.s.)以内。
[0004]传统金属副反射面有以下不足:
[0005]1、传统数控加工工艺要想得到高精度副反射面必须要增加副面的刚性，势必会增加副反射面重量，同时还要增强支撑副反射面结构，对于机载、星载等重量要求苛刻的产品无法满足需求；
[0006]2、用金属加工得到的副反射面在沿海、船舶等潮湿环境下应用时需加大对产品的防护，以保证使用寿命；
[0007]3、在极地等环境温差很大的地区应用时，金属副反射面保精度能力比较差，由于金属热膨胀系数大，随环境温差变化会发生形变，导致精度不稳定，甚至发生永久性的变形而导致功能丧失。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于避免上述【背景技术】中的不足之处而提供一种新型高精度碳纤维副反射面，本实用新型制造的副反射面具有重量轻、精度高、刚度大的特点，特别适用于大中型天线的副反射面，还具有耐腐蚀、热稳定性好、结构简单、加工艺简单、性能稳定可靠、生产环境比较易于实现等特点。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:
[0010]一种新型高精度碳纤维副反射面，其包括，前蒙皮和用于支撑前蒙皮的支撑组件，所述的支撑组件平搭在前蒙皮的凹腔内，支撑组件的边缘部分与前蒙皮的凹腔表面相连接，支撑组件的中间部分与前蒙皮的凹腔表面之间留有间隙。
[0011]进一步的，所述的支撑组件为圆盘状，沿中间部分的边缘延伸有与前蒙皮凹腔相贴合并连接的边缘部分。
[0012]进一步的，所述的支撑组件的中间部分设置有用于加强刚度的折弯。
[0013]进一步的，所述的前蒙皮包括圆凹状的金属反射层和与金属反射层内腔表面相贴合并连接的碳纤维层。
[0014]进一步的，所述支撑组件包括起主支撑作用的夹芯，夹芯的下表面贴合并连接有第一碳纤维层，夹芯的上表面贴合并连接有第二碳纤维层。
[0015]进一步的，所述的支撑组件上安装有接口埋件。
[0016]进一步的，所述的前蒙皮的外缘与支撑组件外缘相齐平，且沿前蒙皮的外缘向上延伸有用以包裹支撑组件侧周面的碳纤维板。
[0017]本实用新型与其它与现有技术相比具有以下优点:
[0018]与筋-蒙皮结构相比，工艺更简洁，刚性更好，得到的反射面精度更高；
[0019]与蒙皮-夹芯结构相比，反射面在受到温度冲击时，本实用新型得到的副反射面蒙皮薄、空腔结构使得导热更快，正面与背面的温差更小，更有利于适应温度的变化。
[0020]本实用新型在工艺实施时，对工人、生产环境要求不高，易于实现，并且得到的产品精度明显高于其它类型产品。
[0021]本实用新型采用的方案，结构简单、新颖，共包含钱蒙皮和支撑体两个零部件，通过胶粘固化为一体即可，操作过程简单，环境易于实现，具有广泛的工程应用价值。
[0022]本实用新型所设计的支撑体采用夹芯、埋件、碳纤维层一次固化成型，工艺流程简洁，所得支撑组件重量轻，刚度大，为得到高精度碳纤维副反射面提供了刚性基础。
[0023]本实用新型完全不同于传统机加工工艺，利用比刚度大的碳纤维做为基体材料，所得到的副反射面重量轻、精度高、刚性大、耐腐蚀、热稳定性好等特点。
【附图说明】
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[0024]图1为本实用新型剖视结构示意图；
[0025]图2为本实用新型俯视图；
[0026]附图标记说明:中间部分一a、边缘部分一b、第二碳纤维层一2、夹芯3、第一碳纤维层一4、前蒙皮一5 ；
【具体实施方式】
[0027]根据附图对本实用新型进行进一步说明
[0028]如图1所示，一种新型高精度碳纤维副反射面，其包括，前蒙皮5，所述的前蒙皮5包括圆凹状的金属反射层和与金属反射层内腔表面相贴合并连接的碳纤维层，所述的前蒙皮的凹腔内平搭固定有支撑组件，所述的支撑组件为圆盘状，圆盘中心区域成凹陷形的弯折状，所述的支撑组件包括中间部分a，该中间部分a平搭所述的在前蒙皮的凹腔内，该中间部分的边缘与前蒙皮的凹腔相吻合并连接，使得该中间部分浮于前蒙皮中心的上方，在前蒙皮的凹腔表面与支撑组件之间留有间隙，前蒙皮与该中间部分之间隔绝出来的余量空间可以有效导热，沿所述支撑组件的中间部分的外缘延伸有与前蒙皮凹腔相贴合并连接的边缘部分b，所述的前蒙皮的外缘与支撑组件的外缘相齐平，且沿前蒙皮的外缘向上延伸有用以包裹支撑组件侧周面的碳纤维板，所述支撑组件包括起主支撑作用的夹芯3，该夹芯的下面板贴合并连接有第一碳纤维层4，所述夹芯的上面板贴合并连接有第二碳纤维层2，所述的支撑组件上安装两个接口埋件。
[0029]根据图1和图2对本实用新型的制作过程进行阐述:
[0030]简历前蒙皮数学模型，根据数学模型设计前蒙皮模具，采用数控加工的方式将铸铁材料加工成为表面具有高精度的包络面的前蒙皮模具；
[0031]在前蒙皮模具上采用金属转移法喷涂金属反射层，铺覆碳纤维复合材料，固化后构成含金属反射层的前蒙皮；
[0032]建立支撑体数学模型，根据数学模型设计支撑体模具，采用数控加工的方式将铸铁材料加工成为表面具有高精度的包络面的支撑体模具；
[0033]在支撑体模具上依次铺覆支撑体第一碳纤维板4，放置接口埋件、夹芯3，第二碳纤维板2，加热加压一体固化得到支撑体；
[0034]将支撑体平搭在前蒙皮5的凹腔内，使用胶粘剂将二者重合部分粘接，连接完成后构成高精度碳纤维副反射面。
【主权项】
1.一种新型高精度碳纤维副反射面，其特征在于:包括前蒙皮(5)和用于支撑前蒙皮的支撑组件；所述的支撑组件平搭在前蒙皮的凹腔内，支撑组件的边缘部分(b)与前蒙皮(5)的凹腔表面相连接，支撑组件的中间部分(a)与前蒙皮(5)的凹腔表面之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种新型高精度碳纤维副反射面，其特征在于:所述的支撑组件为圆盘状，沿中间部分(a)的边缘延伸有与前蒙皮凹腔相贴合并连接的边缘部分(b)。
3.根据权利要求1所述的一种新型高精度碳纤维副反射面，其特征在于:所述的支撑组件的中间部分(a)设置有用于加强刚度的折弯。
4.根据权利要求1所述的一种新型高精度碳纤维副反射面，其特征在于:所述的前蒙皮(5)包括圆凹状的金属反射层和与金属反射层内腔表面相贴合并连接的碳纤维层。
5.根据权利要求1所述的一种新型高精度碳纤维副反射面，其特征在于:所述支撑组件包括起主支撑作用的夹芯(3)，夹芯的下表面贴合并连接有第一碳纤维层(4)，夹芯的上表面贴合并连接有第二碳纤维层(2)。
6.根据权利要求1所述的一种新型高精度碳纤维副反射面，其特征在于:所述的支撑组件上安装有接口埋件。
7.根据权利要求1所述的一种新型高精度碳纤维副反射面，其特征在于:所述的前蒙皮(5)的外缘与支撑组件外缘相齐平，且沿前蒙皮(5)的外缘向上延伸有用以包裹支撑组件侧周面的碳纤维板。
【专利摘要】一种新型高精度碳纤维副反射面，其包括前蒙皮和用于支撑前蒙皮的支撑组件，所述的支撑组件平搭在前蒙皮的凹腔内，支撑组件的边缘部分与前蒙皮的凹腔表面相连接，支撑组件的中间部分与前蒙皮的凹腔表面之间留有间隙，支撑组件为圆盘状，沿中间部分的边缘延伸有与前蒙皮凹腔相贴合并连接的边缘部分，所述的支撑组件的中间部分设置有用于加强刚度的折弯，前蒙皮包括圆凹状的金属反射层和与金属反射层内腔表面相贴合并连接的碳纤维层，支撑组件包括起主支撑作用的夹芯，夹芯的下表面贴合并连接有第一碳纤维层，夹芯的上表面贴合并连接有第二碳纤维层，本实用新型使用的空腔结构导热更快，正面与背面的温差小，有利于适应温度的变化。
【IPC分类】H01Q15-16
【公开号】CN204516903
【申请号】CN201520238912
【发明人】宁晓磊, 李增科, 王海东, 金超, 冯贞国
【申请人】中国电子科技集团公司第五十四研究所
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月20日