星載螺旋天線的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種星載螺旋天線，用于采用支撐來提升結構剛度，其包括：外導體，具有軸肩或安裝面，用于定位支撐結構；螺旋線，與支撐結構裝配卡位，從而使天線結構緊湊；以及支撐結構，位于螺旋線與外導體之間，并且由介質材料制成以避免對天線電性能產生影響。因此，通過本發明，在不影響天線電性能的前提下，通過設計支撐結構，改善螺旋天線的傳力路徑，從而提升螺旋天線的結構剛度看，而通過引入較小的附加質量，使得螺旋天線基頻大幅提高，從而滿足星載天線發射段力學環境。
【專利說明】
星載螺旋天線
技術領域
[0001]本發明屬于導航領域，具體涉及一種采用支撐來提升結構剛度的星載螺旋天線。
【背景技術】
[0002]航天器在飛行任務階段需要經歷各種力學環境，主要有穩態加速度、振動、噪聲和沖擊等。星載天線屬于航天器上的次級結構，其受振動環境的影響較大，若剛度設計欠佳，動力環境激起其與航天器主、次結構和設備的共振響應，則可能引起結構破壞，進而造成性能失效，影響最終的飛行任務。
[0003]因此，在星載天線的結構設計中，需要在設計約束范圍內盡可能地提高其設計剛度。一般衛星設計與建造規范中要求星載天線的基頻大于100Hz，對于星載螺旋天線而言，其一階模態基本表現為螺旋線的局部振型，為提升整體設計剛度，就需要對螺旋線的局部剛度進行設計改進。
[0004]因此，急需一種能夠提升星載螺旋天線結構剛度的方案，不僅可使天線結構緊湊可靠，改善傳力路徑，并且大為提升了螺旋天線的設計剛度，從而可滿足衛星嚴酷的發射段力學環境。

【發明內容】

[0005]針對上述問題，本發明提出了一種新型的星載螺旋天線，在螺旋線與外導體(或其他零件)之間設計支撐結構，在不影響天線電性能的前提下，使螺旋天線結構緊湊可靠，傳力路徑得以改善，實現了提升螺旋天線整體剛度的設計目標。
[0006]本發明提供了一種星載螺旋天線，用于采用支撐來提升結構剛度，其包括:外導體，具有軸肩或安裝面，用于定位支撐結構；螺旋線，與支撐結構裝配卡位，從而使天線結構緊湊；以及支撐結構，位于螺旋線與外導體之間，并且由介質材料制成以避免對天線電性能產生影響。
[0007]具體地，外導體可以為用于定位支撐結構的任意零件。外導體被設計具有:軸肩或安裝面，用于支撐結構的定位。支撐結構的端部與螺旋線配做螺旋槽，用于支撐結構與螺旋線的裝配卡位。
[0008]額外地，根據本發明的星載螺旋天線還可以包括:結構膠，用于在支撐結構與螺旋線之間、以及支撐結構與外導體之間進行粘接；玻璃絲，用于在支撐結構與螺旋線之間進行綁扎，從而使支撐結構可靠，其中，支撐結構上被設計具有供玻璃絲穿絲用的通孔。
[0009]優選地，支撐結構包括:支撐桿和堵塊，位于螺旋線總高的中間部位，采用的是滿足力學性能要求且可機加成形的介質材料。堵決用于對支撐結構進行封閉處理，從而提高了整體剛度。
[0010]優選地，支撐結構為支撐塊。
[0011]優選地，外導體為支撐筒，以及支撐結構為支撐塊。
[0012]因此，通過本發明，在不影響天線電性能的前提下，通過設計支撐結構，改善螺旋天線的傳力路徑，從而提升螺旋天線的結構剛度看，而通過引入較小的附加質量，使得螺旋天線基頻大幅提高，從而滿足星載天線發射段力學環境。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的第一優選實施例的螺旋天線的結構示意圖；
[0014]圖2為本發明的第二優選實施例的螺旋天線的結構示意圖；以及
[0015]圖3為本發明的第三優選實施例的螺旋天線的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖及【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0017]應了解，本發明在螺旋天線的適當部位，在螺旋線與外導體(或其他零件)之間引入支撐結構，該支撐結構選用介質材料，以避免對天線電性能產生影響。
[0018]在外導體(或其他零件)上設計相應的軸肩或安裝面，用于支撐結構定位。支撐結構端部與螺旋線配做螺旋槽，用于支撐結構與螺旋線的裝配卡位。
[0019]支撐結構與螺旋線之間、支撐結構與外導體(或其他零件)之間均采用結構膠進行粘接。
[0020]進一步地，為了使該支撐結構更為可靠，在粘接的同時，如果結構空間允許，可將支撐結構與螺旋線之間輔以玻璃絲進行綁扎，此時支撐結構上應設計有供玻璃絲穿線用的通孔。
[0021]本發明在螺旋線與外導體(或其他零件)之間設計支撐結構，在不影響天線電性能的前提下，使螺旋天線結構緊湊可靠，傳力路徑得以改善，實現了提升螺旋天線整體剛度的設計目標。本發明適用于但不僅限于星載螺旋天線。
[0022]圖1為第一優選實施例的結構示意圖，圖2為第二優選實施例的結構示意圖，圖3為第三優選實施例的結構示意圖。下面結合附圖1-3來詳細介紹本發明的各個具體實施例。
[0023]第一優詵實施例
[0024]如圖1所示，示出了本發明的第一優選實施例的螺旋天線的結構。螺旋線支撐結構包括支撐桿和堵塊，位于螺旋線總高的中間部位，玻璃絲綁扎部分為操作環節，未在圖中顯不O
[0025]支撐桿和堵塊采用玻璃鋼，該材料為介質材料，不會對天線的電性能造成不利影響。此外，該材料具有用于支撐結構所需的力學性能，其彈性模量及強度極限值均可滿足使用要求，且該材料可機加成形。
[0026]在天線外導體的相應部位設計定位軸肩，用于對支撐結構的定位。
[0027]在支撐桿的端部與螺旋線配做螺旋槽，用于與螺旋線的裝配定位。此外，在支撐桿的端部設計一通孔，用于玻璃絲綁扎時的穿線。
[0028]支撐桿與螺旋線之間、支撐桿與外導體之間均采用結構膠進行粘接。
[0029]堵塊用于對該支撐結構進行封閉處理，使外導體、螺旋線、支撐桿和堵塊連為一體，提高整體剛度。堵塊與支撐桿及外導體之間均采用結構膠進行粘接。
[0030]為了使該支撐結構更為可靠，在粘接的同時，將支撐桿與螺旋線之間通過玻璃絲進行綁扎。玻璃絲穿過支撐桿端部的通孔，與螺旋線之間纏繞至少3圈。
[0031]一般地，螺旋天線外部都會設計有相應的天線保護罩，保護罩外噴涂熱控漆，使保護罩內部結構處在較窄的溫差范圍內，有效改善內部膠粘劑的應用環境，可進一步提高該設計的可靠性。
[0032]通過采用上述設計，該螺旋天線具有以下的優點:
[0033]I)將螺旋線、外導體、支撐結構有效結合，改善了螺旋天線結構的傳力路徑，使得結構更為可靠；
[0034]2)該支撐結構的采用，未對螺旋天線的電性能造成不利影響，天線結構的重量僅增加了約2.5g ；
[0035]3)經過分析，未采用該支撐結構前，螺旋天線的基頻為83Hz，采用該支撐結構后，螺旋天線的基頻為174Hz，基頻提升約2倍。
[0036]第二優詵實施例
[0037]如圖2所示，示出了本發明的第二優選實施例的螺旋天線的結構。在螺旋線與外導體之間設計支撐塊，外導體上設計軸肩，用于支撐塊的定位，支撐塊端部配做螺旋槽，支撐塊與螺旋線、外導體之間采用結構膠進行粘接。支撐塊的材料為玻璃鋼。通過在適當部位引入該支撐塊，此螺旋天線的基頻最終提升至164Hz。
[0038]第三優詵實施例
[0039]如圖3所示，示出了本發明的第三優選實施例的螺旋天線的結構。在螺旋線與支撐筒之間設計支撐塊，在支撐筒上設計支撐塊的安裝面，用于支撐塊的定位，支撐塊端部配做螺旋槽，支撐塊與螺旋線、支撐筒之間采用結構膠進行粘接。支撐塊的材料為玻璃鋼，通過在適當部位引入該支撐塊，此螺旋天線的基頻大幅提高。
[0040]綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種星載螺旋天線，用于采用支撐來提升結構剛度，其特征在于，包括: 外導體，具有軸肩或安裝面，用于定位支撐結構； 螺旋線，與所述支撐結構裝配卡位，從而使天線結構緊湊；以及 所述支撐結構，位于所述螺旋線與所述外導體之間，并且由介質材料制成以避免對天線電性能產生影響。2.根據權利要求1所述的星載螺旋天線，其特征在于，所述外導體為用于定位所述支撐結構的任意零件。3.根據權利要求2所述的星載螺旋天線，其特征在于，所述外導體被設計具有: 軸肩或安裝面，用于所述支撐結構的定位。4.根據權利要求2所述的星載螺旋天線，其特征在于，所述支撐結構的端部與所述螺旋線配做螺旋槽，用于所述支撐結構與所述螺旋線的裝配卡位。5.根據權利要求1所述的星載螺旋天線，其特征在于，還包括: 結構膠，用于在所述支撐結構與所述螺旋線之間、以及所述支撐結構與所述外導體之間進行粘接。6.根據權利要求5所述的星載螺旋天線，其特征在于，還包括: 玻璃絲，用于在所述支撐結構與所述螺旋線之間進行綁扎，從而使所述支撐結構可靠， 其中，所述支撐結構上被設計具有供所述玻璃絲穿絲用的通孔。7.根據權利要求1所述的星載螺旋天線，其特征在于，所述支撐結構包括: 支撐桿和堵塊，位于所述螺旋線總高的中間部位，采用的是滿足力學性能要求且可機加成形的介質材料。8.根據權利要求7所述的星載螺旋天線，其特征在于，所述堵塊用于對所述支撐結構進行封閉處理，從而提高了整體剛度。9.根據權利要求1所述的星載螺旋天線，其特征在于，所述支撐結構為支撐塊。10.根據權利要求1所述的星載螺旋天線，其特征在于，所述外導體為支撐筒，以及所述支撐結構為支撐塊。
【文檔編號】H01Q11/08GK105896021SQ201410541750
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年10月14日
【發明人】趙香妮, 段江年, 董楠, 王曉天, 李鴻斌, 韓運忠, 王勤科
【申請人】北京空間飛行器總體設計部