[发明专利]一种实现航天器天线热控的透波多层隔热结构

说明书

一种实现航天器天线热控的透波多层隔热结构，包括反射屏(1)、间隔层(2)、面膜(3)、内侧膜(5)；多层反射屏(1)层叠结构具有增加红外辐射热阻的作用，间隔层(2)放置于每两层反射屏(1)之间，起到隔离反射屏(1)层间热传导的作用，面膜(3)具有反射太阳光谱热辐射的作用，缝合材料(4)用于反射屏(1)的多层缝合，内侧膜(5)与反射屏(1)材料相同，主要起保护作用，避免多层隔热结构与产品摩擦引起的损伤。本发明对于天线工作电磁波具有很好的透射性，具有很高的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种透波多层隔热结构，属于空间天线热控设计领域。

背景技术

实践二十卫星Ka数传天线使用了一种新型的高精度反射器，该反射器口径0.75米，工作在Ka频段，形面精度指标要求≤0.1mm(RMS)，为了满足高稳定性指标，要求这种反射器在轨工作温度不能高于80℃。传统卫星天线的热设计方案是在工作面喷涂白漆热控涂层、背面包覆传统多层隔热组件(MLI)。

目前最常用的防静电涂层是ACR-1防静电有机热控涂层，该涂层在长期空间辐射环境下退化较严重，导致反射器在寿命末期时的温度达到100℃左右，不能满足这种新型天线的温度指标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明提供了一种实现航天器天线热控的透波多层隔热结构，当反射面受太阳照射的时候，利用透波多层结构形成一层太阳光谱阻挡屏，用于降低到达反射面的太阳热辐射热流，同时该多层结构具有透射天线工作电磁波和增加反射面对冷空辐射热阻的特性，从而使得在不影响天线工作性能的同时，在阳照区降低反射器温度和阴影区减缓反射器温度下降速率的双重目的。

本发明所采用的技术方案是：一种实现航天器天线热控的透波多层隔热结构，包括若干反射屏、若干间隔层、面膜、缝合材料、内侧膜；相邻两层反射屏之间放置间隔层，缝合材料将反射屏、间隔层缝合，形成多层结构；内侧膜位于多层结构一侧，面膜包覆多层结构，露出内侧膜；使用时，内侧膜朝向被保护产品，面膜朝向外部环境。

反射屏采用6μm～20μm厚度的聚酯膜或聚酰亚胺膜。

间隔层采用T20涤纶网或褶皱的聚酯膜。

面膜采用25μm或50μm厚度的单面/双面镀锗聚酰亚胺膜或单面/双面镀锗黑色聚酰亚胺膜。

面膜的镀锗面朝外，面膜边缘粘贴若干导电铜箔胶带，并焊接引线进行接地。

缝合材料采用锦丝线、阻燃线或聚酰亚胺线。

内侧膜采用6μm～20μm厚度的聚酯膜或聚酰亚胺膜。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明太阳热辐射隔离效率高：本发明的透波多层对太阳辐射的隔离率达到91％以上，很好解决了反射器吸收太阳热流引起的高温问题；

(2)本发明综合辐射性能可设计：太阳光谱透射率、红外光谱透射率由反射屏厚度和外表面膜特性决定；等效红外辐射率由反射屏表面发射率和层数决定；因此可以选择不同厚度的反射屏以及不同种类的外表面膜对透波多层的三个关键参数进行调整和设计，以适应不同温度控制要求提出的参数要求。

(3)本发明安装适应性强：本发明的透波多层隔热结构与传统的多层结构类似，密度小重量轻，柔软易造型，可以采取传统多层的安装方式，使用聚酰亚胺销钉贴体安装在反射器口面上，可以灵活实现不同形状反射器的热控实施，对各种形状的反射面结构适应性强；

(4)本发明透波性好：本发明的透波多层均为非金属材料，对于天线工作电磁波具有很好的透射性，经Ka以下频段测试均无影响；