一种激光通信电控箱的制作方法

1.本实用新型涉及通信机箱，具体涉及一种激光通信电控箱。


背景技术：

2.航天类电子学机箱常有插板式机箱、模块化机箱、支架式机箱、盒式机箱、支架类机箱。插板式机箱由于机箱壳体为板式拼接，其整体刚度和可靠性较差。盒式机箱一般只适用简单电路板。支架式机箱由于为内部支架为承载部件，其常位于机箱中间，四周用薄板包裹，其维修性较差，结构的抗弯性较差。模块化机箱具有良好的结构刚度和可靠性，模块具有整体更换性，具有较好的维修性，但模块化机箱因存在多层壳体嵌套，因此重量较重。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种将模块化机箱与盒式机箱进行结合的激光通信电控箱，避免了模块间多层壳体嵌套，从而减少了机箱重量。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种激光通信电控箱，包括多个独立模块；每个所述独立模块均包括板框以及内嵌在所述板框内的电路板；所有所述独立模块层叠设置构成笼屉式结构；在所述笼屉式结构中，相邻两层所述板框之间固定连接，相邻两层所述板框内的电路板通过板间连接器对插实现板间电气连接。
5.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
6.进一步，多个所述独立模块中包括电源独立模块、主控独立模块和调制解调独立模块；所述电源独立模块的板框具体为电源板框，所述电源独立模块的板框内嵌的电路板具体为电源板；所述主控独立模块的板框具体为主控板框，所述主控独立模块的板框内嵌的电路板具体为主控板；所述调制解调独立模块的板框具体为调制解调板框，所述调制解调独立模块的板框内嵌的电路板具体为调制解调板；内嵌有所述电源板的所述电源板框、内嵌有所述主控板的所述主控板框以及内嵌有所述调制解调板的所述调制解调板框依次层叠设置构成笼屉式结构；所述电源板框与所述主控板框之间以及所述主控板框与所述调制解调板框之间均固定连接；所述电源板与所述主控板之间以及所述主控板与所述调制解调板之间均通过板间连接器对插实现板间电气连接，且通过螺栓固定连接。
7.进一步，多个所述独立模块中还包括主控备份独立模块，所述主控备份独立模块的板框具体为主控备份板框，所述主控备份独立模块的板框内嵌的电路板具体为主控备份板；内嵌有所述电源板的所述电源板框、内嵌有所述主控板的所述主控板框、内嵌有所述调制解调板的所述调制解调板框以及内嵌有主控备份板的主控备份板框依次层叠设置构成笼屉式结构；所述电源板框与所述主控板框之间、所述主控板框与所述调制解调板框之间以及所述调制解调板框与所述主控备份板框之间均固定连接；所述电源板与所述主控板之间、所述主控板与所述调制解调板之间以及所述调制解调板与所述主控备份板之间均通过板间连接器对插实现板间电气连接，且通过螺栓固定连接。
8.进一步，所述主控备份板框上配设有上盖板，所述上盖板可拆卸的固定在所述主
控备份板框顶部。
9.进一步，所述主控板或/和所述主控备份板上设有调试接口，所述主控板上的调试接口与所述主控板电连接并穿插镶嵌在所述主控板框的框面中，或/和所述主控备份板上的调试接口与所述主控备份板电连接并穿插镶嵌在所述主控备份板框的框面中；所述调试接口上配设有侧盖板；
10.或/和，所述调制解调板框上开设有用于插拔以及维修光纤接头的窗口。
11.进一步，所述电源板框具体为带底板的板框；所述电源板上集成有电源模块，所述电源模块的背面通过柔性的导热绝缘垫粘贴在所述电源板框的底板上。
12.进一步，所述主控板框具体为内表面经过铝本色导电氧化处理的板框；
13.所述主控板上集成有msata盘，所述msata盘通过聚四氟乙烯垫柱并利用螺钉支撑固定在所述主控板上，所述msata盘的下表面导热绝缘并利用螺钉与所述主控板上的覆铜压紧连接，所述msata盘的上表面导热绝缘并与所述主控板框的框面接触。
14.进一步，所述调制解调板包括层叠且间隔设置的上层调制解调分板和下层调制解调分板，所述上层调制解调分板和所述下层调制解调分板之间的中间层为用于为所述调制解调板上集成的器件提供支撑和散热的机械结构层。
15.进一步，相邻两层所述板框之间设置有止口并通过所述止口搭接，且通过螺钉压紧连接；相邻两层所述板框之间的止口的台阶接触面间涂设有导热硅脂。
16.进一步，所述板框具体为外表面经过黑化处理的板框。
17.本实用新型的有益效果是：在本实用新型一种激光通信电控箱中，将模块化机箱与盒式机箱进行结合，将电路板与板框安装成一体并形成独立模块，各模块间通过板间连接器连接，避免了模块间多层壳体嵌套，从而减少了机箱重量。
附图说明
18.图1为本实用新型一种激光通信电控箱的分体式结构示意图；
19.图2为本实用新型一种激光通信电控箱的立体结构示意图；
20.图3为本实用新型一种激光通信电控箱的正面示意图；
21.图4为本实用新型一种激光通信电控箱中电源板的外观示意图；
22.图5为本实用新型一种激光通信电控箱中主控板的外观示意图；
23.图6为本实用新型一种激光通信电控箱中调制解调板的外观示意图；
24.图7为本实用新型一种激光通信电控箱中调制解调板的剖面图；
25.图8为止口结构示意图。
26.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
27.1、电源板框，2、电源板，3、主控板框，4、主控板，5、调制解调板框，6、调制解调板，7、主控备份板框，8、主控备份板，9、上盖板，10、电源板接口，11、主控板接口，12、调试接口，13、维修窗口，14、窗口，15、调制解调板接口，16、主控备份板接口，17、止口。
具体实施方式
28.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
29.一种激光通信电控箱，包括多个独立模块；每个所述独立模块均包括板框以及内嵌在所述板框内的电路板；所有所述独立模块层叠设置构成笼屉式结构；在所述笼屉式结构中，相邻两层所述板框之间固定连接，相邻两层所述板框内的电路板通过板间连接器对插实现板间电气连接。
30.具体的，如图1所示：多个所述独立模块中包括电源独立模块、主控独立模块和调制解调独立模块；所述电源独立模块的板框具体为电源板框1，所述电源独立模块的板框内嵌的电路板具体为电源板2；所述主控独立模块的板框具体为主控板框3，所述主控独立模块的板框内嵌的电路板具体为主控板4；所述调制解调独立模块的板框具体为调制解调板框5，所述调制解调独立模块的板框内嵌的电路板具体为调制解调板6；内嵌有所述电源板2的所述电源板框1、内嵌有所述主控板4的所述主控板框3以及内嵌有所述调制解调板6的所述调制解调板框5依次层叠设置构成笼屉式结构；所述电源板框1与所述主控板框3之间以及所述主控板框3与所述调制解调板框5之间均固定连接；所述电源板2与所述主控板4之间以及所述主控板4与所述调制解调板6之间均通过板间连接器对插实现板间电气连接，且通过螺栓固定连接。
31.进一步，如图1所示，多个所述独立模块中还包括主控备份独立模块，所述主控备份独立模块的板框具体为主控备份板框7，所述主控备份独立模块的板框内嵌的电路板具体为主控备份板8；内嵌有所述电源板2的所述电源板框1、内嵌有所述主控板4的所述主控板框3、内嵌有所述调制解调板6的所述调制解调板框5以及内嵌有主控备份板8的主控备份板框7依次层叠设置构成笼屉式结构；所述电源板框1与所述主控板框之间3、所述主控板框3与所述调制解调板框5之间以及所述调制解调板框5与所述主控备份板框7之间均固定连接；所述电源板2与所述主控板4之间、所述主控板4与所述调制解调板6之间以及所述调制解调板6与所述主控备份板8之间均通过板间连接器对插实现板间电气连接，且通过螺栓固定连接。
32.更进一步，所述主控备份板框7上配设有上盖板9，所述上盖板9可拆卸的固定在所述主控备份板框7顶部。
33.由电源独立模块、主控独立模块、调制解调独立模块以及主控备份独立模块构成的激光通信电控箱的整体结构如图2所示，激光通信电控箱的正面视图如图3所示。
34.在本具体实施例中：所述电源板框1具体为带底板的板框；所述电源板2上集成有电源模块，所述电源模块的背面通过柔性的导热绝缘垫粘贴在所述电源板框1的底板上。
35.具体的，所述电源板2的外形如图4所示，电源板上具体集成有3个5v电源模块、2个28v电源模块、1个滤波器以及2个继电器；其中，3个5v电源模块、2个28v电源模块、1个滤波器以及2个继电器参见预设的电路连接结构连接，构成为激光通信电控箱整机工作时提供电源的电路。电源模块在工作时会产生大量热量，需通过电源板框1将热量传递到卫星平台的仪器板上；因此，电源板设计时，将电源模块的背面直接贴合在电源板框1的底板上，接触面间粘贴柔性的导热绝缘垫。该设计可以为电源模块提供有效的散热路径的同时，还可以为电源模块背面与电源板框1的底板提供柔性缓冲，提高电源模块与电源板2间的焊点可靠性。类似滤波器及继电器的布局安装也采用了上述类似电源的设计措施。
36.另外：电源板上还设计有电源板接口10，所述电源板接口10与所述电源板板2电连接并穿过在所述电源板框1的框面。
37.在本具体实施例中：主控板4的外形如图5所示，主控板4需散热的器件布局比较分散，器件高度差异比较大，因此主控板框3的散热台阶面较多，主控板4上集成有4个msata盘，msata盘为商业器件，其通过聚四氟乙烯垫柱并利用用螺钉支撑在主控板4上，msata盘的下表面是导热绝缘并利用螺钉与主控板的覆铜压紧实现传导散热，msata盘的上表面导热绝缘并与主控板框3的框面(散热面)接触实现传导散热；具体的，msata盘的下表面与主控板之间设计有导热绝缘垫，msata盘的上表面和主控板框之间也设有导热绝缘垫。主控板框3内表面为铝本色导电氧化处理。
38.另外：所述主控板4的侧边设有主控板接口11，所述主控板接口11与所述主控板4电连接并穿过在所述主控板框3的框面。所述主控板4的侧边设还设有可拆卸式的连接器，可拆卸式的连接器便于地面单板测试和整机测试。所述主控板4上设有调试接口12，所述主控板4上的调试接口12与所述主控板4电连接并穿插镶嵌在所述主控板框3的框面中；所述主控板4上的调试接口12上配设有侧盖板。
39.在本具体实施例中：所述调制解调板6的外形如图6和图7所示。调制解调板6的内部器件较多且部分器件的体积和重量较大，而且内部光纤较多。因此调制解调板6为分层结构，调制解调板6包括层叠且间隔设置的上层调制解调分板和下层调制解调分板，所述上层调制解调分板和所述下层调制解调分板之间的中间层为用于为所述调制解调板上集成的器件提供支撑和散热的机械结构层；机械结构层主要为大的组件提供支撑和散热。调制解调板6的下层调制解调分板共布置了2个光纤法兰、1个载板、2个光开关。
40.调制解调板6的侧边设置了2个维修窗口13，用于光纤头的插拔、清洁及维修操作。对应的，所述调制解调板框5上开设有用于插拔以及维修光纤接头的窗口14。具体的如图2所示，所述调制解调板框5的右后侧及后侧分别开了2个窗口14，窗口14用于在地面测试时光纤接头的插拔及光纤接头的清洁操作。通过上述板框级的维修窗口的设计，可以有效减小整机在地面测试过程中因设备故障导致的整机拆装次数，可以有效提高整机的可靠性及维修性，可有效提高整机测试过程中故障排除速度及维修的效率。
41.所述调制解调板6上设有调制解调板接口15，所述调制解调板接口15与所述调制解调板6电连接并穿插镶嵌在所述调制解调板框5的框面中。
42.在本具体实施例中：所述主控备份板8上设有主控备份板接口16，所述主控备份板接口16与所述主控备份板8电连接并穿插镶嵌在所述主控备份板框7的框面中。
43.另外，所述主控备份板8也设有调试接口12，所述主控备份板8上的调试接口12与所述主控备份板8电连接并穿插镶嵌在所述主控备份板框7的框面中；所述主控备份板8上的调试接口12上配设有侧盖板。
44.所述主控板4以及所述主控备份板8上的调试接口12可以实现地面调试和程序上载更新而无需拆卸激光通信电控箱，在激光通信电控箱完成地面调试和整机测试后，可以通过侧盖板将调试接口进行封堵，从而满足卫星平台要求。
45.在本具体实施例中：相邻两层所述板框之间设置有如图8所示的止口17，相邻两层所述板框之间通过所述止口17搭接，且通过螺钉压紧连接；相邻两层所述板框之间的止口17的台阶接触面间涂设有导热硅脂。本实用新型一种激光通信电控箱的各板框之间设计了止口搭接，整个机箱结构为整机提供了良好的电磁屏蔽措施。各板框之间通过大的止口台阶面的接触实现板框间的热传导，该接触面的面积大，同时止口的台阶接触面间涂导热硅
脂，板框间用6颗m6螺钉压紧。通过上述增大接触面积、增加接触面间的导热系数和增加板框接触预紧力来有效减少板间的接触热阻，实现板框间的热量往卫星平台的仪器板上传导。
46.在本具体实施例中：所述板框具体为外表面经过黑化处理的板框。本实用新型一种激光通信电控箱的外表面为发黑处理，其具有较高的热辐射率，机箱在轨工作时，热量可以同时通过热传导和热辐射的方式实现散热。
47.本实用新型一种激光通信电控箱可以为通信供电，对光信号进行调制解调，其应用于星间或星地间的激光通信。
48.本实用新型将模块化机箱与盒式机箱进行结合，将电路板与板框安装成一体，并形成独立模块。因此具有以下效果：
49.一、各独立模块间通过板间连接器和螺栓连接，避免了独立模块间多层壳体嵌套，从而减少了机箱重量。
50.二、在激光通信电控箱的侧壁进行开口设计，可实现整机测试过程中便捷式维修和测试。
51.三、电源模块和功率器件直接安装在电源板框的金属底板，可为功率器件提供良好的散热环境。
52.四、板框间通过设计机械止口，在提供板间连接器对插导向的同时，使得激光通信电控箱整机还具有优良电磁屏蔽效果。
53.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。