CN210430077U - 一种复合材料螺旋天线旋臂支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合材料螺旋天线旋臂支撑结构，用于解决螺旋天线旋臂刚度不足的问题。该支撑结构包括：左支撑板、右支撑板、纤维增强丝、树脂基材、旋臂及中心柱。在螺旋天线装配完成后，利用手糊复合材料成型特点对天线旋臂进行支撑加固，实现螺旋天线整体刚度的提升。本实用新型结构简单，成型强度高、质量轻，能有效提高螺旋天线旋臂稳定性和天线整体刚度，使螺旋天线满足严苛力学环境下的使用要求。

Description

一种复合材料螺旋天线旋臂支撑结构

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，特别是螺旋天线旋臂支撑结构。

背景技术

螺旋天线是一种常用的星载天线，旋臂作为螺旋天线的关键结构，其螺距及线形，直接影响天线的辐射特性。特别是四臂螺旋天线，由于四条旋臂组合焊接在中心柱上，因此构成了悬臂梁结构，其刚度较差、固有频率较低，在发射过程中极易造成破坏。在长螺距或螺旋圈数较多时，必须对旋臂进行加强支撑，保证天线的正常工作。

现有螺旋天线支撑结构，如专利“一种螺旋天线骨架”(申请号：201620228495.8)，其结构特征在于采用3D打印一体成型的隔板骨架对螺旋天线进行支撑，但此种骨架仅适用于旋臂较细的单臂螺旋绕制，在旋臂及中心柱焊接并热处理完成后无法实施安装；另有专利“螺旋天线支撑结构”(申请号：200520147035.4)，通过支撑柱体和壳体对挠性pcb结构进行支撑，并通过支撑基座进行馈电，该结构无法对金属折弯类四臂螺旋天线起到有效支撑作用；专利“一种复合材料螺旋天线成型制造方法”(申请号：201410649559.7)，该天线由天线基体以及缠绕在天线基体表面的螺旋形导体构成，根据天线基体的理论外形制作成型工装；在成型工装的表面铺贴玻璃预浸布进行第一次固化成型并精加工，再铺贴一层玻璃预浸布后，将带螺旋升角的导体带铺贴，最后进行第二次固化成型。该天线被复合材料包裹，其制造过程中复合材料的介电性能对天线影响较大，且无法实现四臂螺旋天线的旋臂直径不同的设计要求。

发明内容

要解决的技术问题

针对四臂螺旋天线整体刚度较差，旋臂仅依靠焊点固定，在严苛力学环境下可靠性不佳，本实用新型解决的问题是：利用手糊复合材料可任意成型的特点，将旋臂通过支撑板固定在螺旋天线中心柱。该结构形式可有效缩短无支撑部分旋臂长度，提高螺旋天线固有频率和天线整体刚度。

技术方案

一种复合材料螺旋天线旋臂支撑结构，其特征在于包括中心柱、左支撑板、右支撑板和纤维增强丝，中心柱柱体表面设有安装平台，用于左支撑板、右支撑板的安装；左支撑板和右支撑板设计有与中心柱安装平台配合的安装结构，；左支撑板和右支撑板侧壁加工有与旋臂共形的凹槽；通过纤维增强丝绑扎，将旋臂固定于左支撑板和右支撑板；所述的纤维增强丝预浸树脂基材，采用手糊成型工艺将纤维增强丝和树脂基材混合成型为复合材料。

所述安装平台为方形平台，侧壁设有固定支撑板用螺纹孔。

所述左支撑板(2)和右支撑板(3)为介质材料。

所述的凹槽深度为旋臂径的一半。

所述的纤维增强丝(5)为玻璃纤维丝。

所述的树脂基材(6)为环氧树脂。

有益效果

本实用新型提出的一种复合材料螺旋天线旋臂支撑结构，在螺旋天线装配完成后，利用手糊复合材料成型特点对天线旋臂进行支撑加固，实现螺旋天线整体刚度的提升。本实用新型结构简单，成型强度高、质量轻，能有效提高螺旋天线旋臂稳定性和天线整体刚度，使螺旋天线满足严苛力学环境下的使用要求。通过手糊工艺的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，对旋臂特别是长螺距、多圈旋臂进行固定，有效解决了螺旋天线因其刚度不够而使其应用受到制约的问题。

附图说明

图1为本实用新型的装配示意图；

图2为本实用新型的支撑板安装示意图；

图3为本实用新型的支撑板结构示意图；

图4为本实用新型的旋臂固定示意图；

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

如图1所示，本实用新型所述的一种复合材料螺旋天线旋臂支撑结构，其特征在于所述结构包括：中心柱1、左支撑板2、右支撑板3、旋臂4、纤维增强丝5、树脂基材6。

如图2所示，中心柱1柱体设计有方形安装平台，侧壁设计有固定支撑板用螺纹孔。左支撑板2和右支撑板3通过螺钉固定在方形平台上，并用螺钉互相固定。

如图3所示，左支撑板2和右支撑板3各有6个安装固定孔位，两块支撑板合并后形成方形安装槽，与中心柱1方形安装平台配合；左支撑板2和右支撑板3各有两个与旋臂4共形凹槽，在其安装到中心柱1后，将旋臂4卡入共形凹槽，凹槽深度优选为旋臂径的一半。所述左支撑板2和右支撑板3为介质材料，优选的本螺旋天线应用实例中，该介质材料为玻璃纤维增强环氧树脂复合材料。

如图4所示，纤维增强丝5浸入树脂基材6后，将旋臂4与左支撑板2和右支撑板3进行多匝绑扎。优选的本螺旋天线应用实例中，纤维增强丝5为玻璃纤维丝。所述树脂基材6为热塑性树脂，本实施例中树脂基材为环氧树脂，具体型号及比例为环氧树脂E51：固化剂四乙烯五胺：稀释剂3660＝100：11：10。

Claims (6)

1.一种复合材料螺旋天线旋臂支撑结构，其特征在于包括中心柱(1)、左支撑板(2)、右支撑板(3)和纤维增强丝(5)，中心柱(1)柱体表面设有安装平台，用于左支撑板(2)、右支撑板(3)的安装；左支撑板(2)和右支撑板(3)设计有与中心柱(1)安装平台配合的安装结构；左支撑板(2)和右支撑板(3)侧壁加工有与旋臂(4)共形的凹槽；通过纤维增强丝(5)绑扎，将旋臂(4)固定于左支撑板(2)和右支撑板(3)；所述的纤维增强丝(5)预浸树脂基材(6)，采用手糊成型工艺将纤维增强丝(5)和树脂基材(6)混合成型为复合材料。

2.根据权利要求1所述的复合材料螺旋天线旋臂支撑结构，其特征在于所述安装平台为方形平台，侧壁设有固定支撑板用螺纹孔。

3.根据权利要求1所述的复合材料螺旋天线旋臂支撑结构，其特征在于所述左支撑板(2)和右支撑板(3)为介质材料。

4.根据权利要求1所述的复合材料螺旋天线旋臂支撑结构，其特征在于所述的凹槽深度为旋臂径的一半。

5.根据权利要求1所述的复合材料螺旋天线旋臂支撑结构，其特征在于所述的纤维增强丝(5)为玻璃纤维丝。

6.根据权利要求1所述的复合材料螺旋天线旋臂支撑结构，其特征在于所述的树脂基材(6)为环氧树脂。

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