一种应用于无人机的电磁屏蔽结构的制作方法

本发明涉及碳纤维材料无人机领域，尤其涉及一种应用于无人机的电磁屏蔽结构。

背景技术：

无人机要进行精准、稳定的飞行，主要是通过机载传感器实时检测飞机状态，再反馈到飞控系统，飞控处理后，再输出相应的控制。由于无人机的机载端与地面端需要进行实时的数据、图像、控制等信号的传输，且无人机的工作电流较大，且电流变化快，导致飞机机载设备之间产生较为复杂的电磁干扰；此外，无人机在工作时，也可能遇到较为复杂的电磁干扰环境；这些电磁干扰会对飞机的传感器或机载设备等产生影响，导致反馈的飞机状态产生偏差或错误，更严重的，直接导致传感器或设备失灵。因此，需要对无人机进行电磁屏蔽设计，提高飞机的电磁屏蔽效能，尽量减小电磁环境对传感器或机载设备的影响。

对于当下的工业无人机领域，由于其对结构刚度、强度、重量、环境适应性、疲劳等方面要求很高，故工业无人机的结构件主要都采用碳纤维材料。碳纤维材料是由基体和纤维组成，基体较多的采用环氧树脂，不导电；纤维为碳纤维丝，是由高分子化合物经抽丝、高温碳化、石墨化等处理形成碳纤维丝，含碳量在95％以上，导电性良好，但不导磁；将碳纤维丝用环氧树脂浸润，制作成碳纤预浸料后，其导电性能较差，但还是具备一定的导电性能。

当前碳纤维材料无人机在进行电磁屏蔽设计时，主要的做法有：

依靠碳纤维材料自身进行电磁屏蔽；因碳纤维材料的碳纤维丝导电性好，但环氧树脂基体不导电，通过碳纤维铺层堆叠成结构件后，整体材料的导电性变差。在较弱的电场干扰情况下，碳纤维具备一定电屏蔽效能；但在较强的电场干扰情况下，碳纤维材料的电屏蔽效能很差。

依靠铜箔进行电磁屏蔽；用铜箔进行电磁屏蔽，虽然铜材料具有良好的导电性，因铜箔较硬，延展性差，重量重，无法跟碳纤维结构一体成型(较大曲率型面无法铺贴，成型时造成碳纤维零件较大变形)，且后期也无法整机结构铺贴铜箔，故只能在机体的局部区域使用。一般使用在对电磁波较敏感的传感器周围，主要是GPS模块，此模块内部的地磁传感器对电磁波较敏感，很容易受干扰。但这种屏蔽方式，只能将机体内部设备对GPS模块的电磁干扰起到一定屏蔽效果，若铜箔不能良好接地，或铜箔区域较小，电磁波发生绕射，则对GPS还是会存在一定的干扰。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提出一种应用于无人机的电磁屏蔽结构，通过使用一种带胶膜铜网材料，将其与碳纤维机体一体成型，即能提高电磁屏蔽效能，又能保证碳纤维零件的尺寸、外形准确。从而解决碳纤维材料和屏蔽材料在整体成型过程中，零件易变形，尺寸、外形变化的问题。

为实现上述目的，本发明提供了

一种应用于无人机的电磁屏蔽结构，包括：由机身、上盖及后盖形成的一腔体机壳；所述机身、上盖及后盖分别由碳纤维铺层、胶膜及铜网铺贴固化成型。

进一步优选地，所述碳纤维铺层先预浸布逐层铺贴，再在最上层铺贴一层带胶膜的铜网。

进一步优选地，所述胶膜的一面与碳纤维铺层贴合，所述胶膜的另一面铺贴有铜网并固化成型。

进一步优选地，所述上盖与机身通过铰链连接，所述后盖与机身通过合页连接。

进一步优选地，所述铰链材料和合页材料采用导电性良好的铝合金材料，所述铰链一端与上盖内侧铜网接触，另一端与机身内侧铜网接触；所述合页一端与后盖内侧铜网接触，另一端与机身内侧铜网接触。

进一步优选地，所述机壳的内部安装有机载设备，在机壳外部还安装有GPS模块。

进一步优选地，所述上盖内侧铜网上还引有一根导线，连接到无人机的电源地端。

进一步优选地，所述胶膜采用环氧树脂材料。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明提供了一种应用于无人机的电磁屏蔽结构，通过一种带环氧树脂膜的铜网，在碳纤维零件生产过程中，将其与碳纤维预浸布一起铺贴、固化成型。此结构即利用了铜材料的良好的导电性，又具备很好的铺贴延展性，对于工业无人机上较复杂的曲面、拐角等区域，也能良好的贴合；铜网背面的胶膜，为环氧树脂胶膜，与碳纤维预浸布的环氧基体相融，粘合性好，固化温度曲线相近，成型时不会产生较大的热应力，使得成型的零件变形小，尺寸、外形准确。

附图说明

图1为本发明实施例提供的无人机的电磁屏蔽结构示意图；

图2为本发明实施例无人机机壳各部件连接结构示意图；

图3为本发明实施例无人机机壳部件结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

本发明的核心思想是将整个无人机机体表面铺贴铜网，并且保证活动的无人机零部件铜网用导体连通，且保证铜网与无人机电源地良好连接，使得整个机体形成电磁屏蔽网。

请参阅图1、2所示，本实施例提出了一种应用于无人机的电磁屏蔽结构，包括：由机身1、上盖2及后盖3形成的一腔体机壳；在机壳内部安装有机载设备，在机壳外部还安装有GPS模块。

为了减少内部机载设备受外部电磁环境干扰，以及减少GPS模块受内部机载设备的电磁干扰，需要机壳部件形成整体电磁屏蔽外壳。在单独成型机身1、上盖2、后盖3部件时，按图3所示的铺层顺序，先在模具表面按碳纤维铺层顺序，将碳纤维预浸布逐层铺贴，在所有碳纤维铺层8完成后，在最上层再铺贴一层带胶膜7的铜网6，带胶膜7的一面与碳纤维铺层8贴合，铜网6在最外层。这样就保证单独成型的机身1、上盖2、后盖3部件的内表面被铜网均匀覆盖，导电性能良好。

为了使单独机壳部件形成电磁屏蔽外壳，还需要将每个分离的机壳部件用良导体连通，形成整体的电磁屏蔽网，如图2所示。所述上盖2与机身1通过铰链4连接，所述后盖3与机身1通过合页5连接。其中，铰链材料和合页材料采用导电性良好的铝合金材料，铰链一端与上盖内侧铜网接触，另一端与机身内侧铜网接触；合页一端与后盖内侧铜网接触，另一端与机身内侧铜网接触；这样通过铰链和合页的导通作用，将上盖、后盖、机身连成一个良导体，形成整体的电磁屏蔽外壳。

进一步，除了形成一个导通的屏蔽外壳，本发明还从上盖内侧铜网上引一根导线，连接到无人机的电源地端，以保证整个屏蔽外壳良好接地，形成回路，保证电磁感应出的电荷能顺导线进入电源地端。

本发明提供的一种应用于无人机的电磁屏蔽结构，通过一种带环氧树脂胶膜的铜网，在碳纤维零件生产过程中，将其与碳纤维预浸布一起铺贴、固化成型。此结构即利用了铜材料的良好的导电性，又具备很好的铺贴延展性，对于工业无人机上较复杂的曲面、拐角等区域，也能良好的贴合；铜网背面的胶膜，为环氧树脂胶膜，与碳纤维预浸布的环氧基体相融，粘合性好，固化温度曲线相近，成型时不会产生较大的热应力，使得成型的零件变形小，尺寸、外形准确。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。