[实用新型]一种新型嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种天线结构，具体地说，涉及一种集承载、维形、隐身、微波通讯等功能于一体的，能够有效减轻飞行器重量和保持飞行器良好气动外形的新型嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构。

背景技术

目前，飞行器雷达和通讯系统的天线往往以刀形或者雷达整流罩包覆的形式凸出于机体表面，破坏了飞行器理想的气动外形，增大了气动阻力，影响雷达信号特征，也增加了飞行器制造和系统维护的成本。现有公开文献“利用辐射场的结构谐振原理设计与制造复合材料智能结构”(《智能材料与结构》，2005年4月第14卷第2期：441～448页.)一文中通过分析复合材料夹层结构和缝隙天线的特点，把复合材料夹芯结构和缝隙天线融合在一起，设计并制造了用于移动通讯的含单个缝隙天线发射单元的复合材料智能结构的独立结构，结果显示复合材料智能结构比裸露天线的带宽更宽(增加10％)，增益更高。但是，该文的工作没有涉及微带阵列天线，没有考虑胶层直接覆盖发射单元对复合材料智能结构电性能的影响，也没有涉及智能结构与整体结构的融合。本实用新型提出了一种将微带阵列天线预封装后嵌入到复合材料夹层结构中的新构型，该构型在充分保证天线的电性能指标和整体结构的承载能力的情况下，对天线和结构进行优化，实现了天线阵列与机体结构的共形，获得了集承载、维形、隐身、微波通讯等功能于一体的，能够有效减轻飞行器重量和保持飞行器良好的气动外形的新型嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种集承载、维形、隐身、微波通讯等功能于一体的，能够有效减轻飞行器重量和保持飞行器良好的气动外形的新型嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种将微带阵列天线预封装后嵌入到复合材料夹层结构中的新构型，该构型在充分保证天线的电性能指标和整体结构的承载能力的情况下，对天线和结构进行优化。本实用新型嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构是由上面板、芯体盖板、预封装微带阵列天线、芯体、下面板以及胶接层结构，组合设计成为整体结构。所述的嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构的芯体上部有一凹槽，凹槽深度为芯体盖板、预封装微带阵列天线和预封装微带阵列天线两侧胶接层的厚度之和；所述芯体上部凹槽、芯体盖板、预封装微带阵列天线、预封装微带阵列天线两侧胶接层的长宽尺寸与微带阵列天线的长宽尺寸一致；所述上面板、芯体、下面板和其他胶接层的长宽尺寸与嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构所应用的结构一致。

所述的嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构的芯体盖板和芯体为透波率高于70％的轻质复合材料，材料可选泡沫或蜂窝芯体的任意一种。蜂窝芯体可选Nomex蜂窝或玻璃布蜂窝材料的任意一种，形状可选六边形、或菱形、或矩形、或正弦曲线形和有加强带的六边形。芯体盖板的厚度可取2～15mm，芯体厚度可取10～25mm。

所述的嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构的预封装微带阵列天线由封装盒盖与微带阵列天线板通过胶接成为整体结构。封装盒盖对微带阵列天线进行预封装保护，避免胶接层覆盖微带阵列天线发射单元，对微带阵列天线电性能产生影响；封装盒盖材料可选E玻璃纤维、S玻璃纤维、D玻璃纤维和石英玻璃纤维增强的树脂基复合材料的任意一种；封装盒盖形状为带凹槽长方体结构，其长宽尺寸与微带阵列天线长宽尺寸一致，封装盒盖的壁厚和顶部厚度可取1～5mm；封装盒盖的高度可取2～15mm。微带阵列天线为设定谐振频率的微带阵列天线。

所述的上面板和下面板可选E玻璃纤维、S玻璃纤维、D玻璃纤维和石英玻璃纤维等增强的树脂基复合材料的任意一种；面板的厚度可取0.4～0.7mm。

所述的胶接层可选用LWF-1、LWF-2、J47A、J47C和J95中温固化胶膜，每层胶膜厚度为0.1mm，可选用1～5层。

本实用新型嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构不仅能保证飞行器良好的气动外形，提升飞行器隐身效果，减轻飞行器的结构重量和体积，满足结构承载传载的力学性能要求，而且能够具有出色的微波信号通讯能力。

附图说明

下面结合附图对本实用新型嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构作进一步详细说明。

图1为本实用新型嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构的示意图。

图2为本实用新型嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构的预封装微带阵列天线的示意图。

图3为本实用新型嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构的封装盒盖的主视图。

图4为本实用新型嵌入式复合材料智能蒙皮天线结构的封装盒盖的俯视图。