一种多层结构真空透波天线罩

技术领域

本发明涉及到天线罩技术领域，特别涉及一种多层结构真空透波天线罩。

背景技术

随着天文领域的发展，为了提高宇宙成像能力，降低外界噪声，要求天线位于低温杜瓦系统下工作。该系统主体为真空环境，内部采用液氮进行制冷。非工作区外壳通常采用铝合金，提供良好的结构和较低的放气率。工作区域需要电磁波穿过天线罩进入天线，用于实现天线对信号的接收与发射。因此，要求该工作区域天线罩既要可以在低温真空环境下工作，又要实现高的透波率。

常规天线罩仅具备防护雨、雪、风、沙等环境因素对天线的影响，对耐低温和耐压都要求不高。但杜瓦系统下的真空透波天线罩则要求在接收和发射信号时，还能承受一个大气压的压力，此类天线罩对于透波、耐低温和耐压都提出了较高的要求。而水下天线罩虽然与其有相似之处，但其工作时露出水面，接收和发射信号，而水下承压时则没有透波要求，两种使用环境有所差别。此外，水下天线罩多采用单层结构，用于保证设备安全。而真空透波天线罩在满足一个大气压的压力条件下，希望尽可能高的提高透波效率，减少插损。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多层结构真空透波天线罩，该天线罩可适用于真空环境下，在天线罩不破坏的情况下，提高天线罩的透波。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种多层结构真空透波天线罩，其主体为半球形壳体结构，包括内、外蒙皮层，半球形壳体结构还包括中间蒙皮层以及位于各蒙皮层之间的夹层；所述夹层为蜂窝或泡沫结构，所述半球形壳体结构的底部设有天线罩法兰盘。

进一步的，所述蒙皮层与夹层通过树脂或胶膜进行粘接。

进一步的，所述天线罩法兰盘与半球形壳体结构的连接位置采用玻璃微珠发泡胶填充。

进一步的，所述蒙皮层的材质为石英纤维氰酸酯复合材料。

本发明采取上述技术方案所产生的有益效果在于：

1.本发明能够在承压状态下，实现天线罩的透波。

2.本发明相比于现有技术中的天线罩，其采用C夹层结构大大提高了天线罩的透波能力。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图中：1为内蒙皮，2为内夹层，3为中蒙皮，4为外夹层，5为外蒙皮，6为填充玻璃微珠发泡胶，7为天线罩法兰盘。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

一种多层结构真空透波天线罩，其主体为半球形壳体结构，包括内、外蒙皮层，半球形壳体结构还包括中间蒙皮层以及位于各蒙皮层之间的夹层；所述夹层为蜂窝或泡沫结构，所述半球形壳体结构的底部设有天线罩法兰盘。

进一步的，所述蒙皮层与夹层通过树脂或胶膜进行粘接。

进一步的，所述天线罩法兰盘与半球形壳体结构的连接位置采用玻璃微珠发泡胶填充。

进一步的，所述蒙皮层的材质为石英纤维氰酸酯复合材料。

下面为一个更具体的实施例：

如图1所示，一种夹层结构真空透波天线罩，采用蜂窝或者泡沫夹层结构制备的真空透波天线罩，在天线罩内部抽真空条件下可不破坏，同时大大减少了电磁波穿过天线罩带来的损耗，提高了天线罩的透波能力。

天线罩截面形式选用C夹层结构，即内蒙皮1、中蒙皮3、外蒙皮5为低损耗、高透波的复合材料体系，各蒙皮之间的夹层为蜂窝或者泡沫结构，其包括内夹层2和外夹层3；天线罩法兰盘7与罩体连接处采用玻璃微珠发泡6胶进行填充以保证过渡区域强度。

天线罩蒙皮层的材料选用低损耗、高透波的复合材料体系；各夹层均选用密度小、强度高的泡沫或者蜂窝，蒙皮层与夹层之间采用粘接强度好的树脂或胶膜进行粘接。

通过力学和电气性能计算，完成对天线罩结构和电气性能设计，完成天线罩结构形状、蒙皮层和夹层结构厚度的调节，从而满足真空条件下天线罩的透波需求。

天线罩为半球形壳体结构，半球形壳体结构的直径为200mm，整体采用蜂窝夹层结构。底部法兰直径为220mm，厚度为10mm。玻璃微珠发泡胶填充高度为20mm。

天线罩内、外蒙皮和蜂窝厚度采用力学和电气仿真计算确定，本实施例中，内、外蒙皮厚度均为0.5mm，中蒙皮厚度为0.2mm，材质为石英纤维氰酸酯复合材料。蜂窝厚度为2mm。

本实施例可实现在内部抽真空条件下，在0-4GHz频段内，插损＜0.1dB(透波率＞97.7％)，低温使用温度可达-180℃。