РЕФЛЕКТОР АНТЕННЫ Российский патент 1996 года по МПК H01Q15/16 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к конструкциям рефлекторов антенн.

Известен также рефлектор антенны, выполненный в виде многослойной конструкции с отражающим слоем из металлизированной ткани, исходным материалом для которой служат синтетические или натуральные волокна, покрытые медью, серебром или никелем. Для формирования отражающей поверхности ткань, предварительно пропитанную связующим, разрезают на фигурные клинья. Для этого методом центрального проектирования с помощью компьютера раскраивают на клинья ткань и, располагая клинья внахлестку, формируют криволинейную отражающую поверхность зеркала.

Такой крой препрега отражающей поверхности рефлектора антенны не обеспечивает изотропности этого слоя относительно оси вращения параболоида в силу наличия выделенных направлений клиньев, что ведет к неравномерности механических характеристик и, следовательно, искажению радиотехнических характеристик.

При укладке клина неизбежна вытяжка препрега, так как параболоид является неразвертывающейся поверхностью, деформация клина при его наложении на эту поверхность с нарушением угла ячеек сетки, что влияет на структурные свойства рефлектора антенны, такие как модуль упругости, прочность, а также на температурную деформацию рефлектора.

При перепадах температур в процессе изготовления рефлектора и его эксплуатации в материале отражающего слоя возникают внутренние напряжения, ведущие к расслаиванию.

Явления нарушения однородности заготовок препрега усиливаются с увеличением диаметра рефлектора, а следовательно, с увеличением длины кусков препрега, что способствует образованию складок, морщин и тому подобных неравномерностей.

Кроме того, выкладка параболического рефлектора большого диаметра нетехнологична, так как раскрой фиксирует местоположение каждого клина.

Целью изобретения является создание рефлектора антенны, преимущественно параболической формы, обладающего высокими радиотехническими характеристиками, повышенной надежностью и жесткостью за счет минимизации внутренних напряжений и поводок в процессе изготовления его и эксплуатации, а также повышение технологичности.

Для достижения цели рефлектор антенны, преимущественно параболической фоpмы, выполнен в виде многослойного изделия, включающего ячеистый или пористый заполнитель, расположенный между обшивками, при этом внутренняя обшивка содержит отражающий слой, выложенный с нахлестом из криволинейных или правильных многоугольников, например, в виде криволинейной трапеции или шестиугольных фигур. Слои обшивок также могут быть выложены из криволинейных или правильных многоугольников, например, шестиугольных фигур. Слои внутренней и наружной обшивок рефлектора антенны расположены зеркально относительно ячеистого заполнителя. Слои, расположенные на вершине рефлектора антенны, выполнены из криволинейных квадратов.

Рефлектор заявляемой конструкции обеспечивает высокие радиотехнические характеристики антенны за счет того, что слои обшивок выложены из элементов в виде правильных многоугольников, преимущественно пяти- или шестиугольников, при этом слои ориентированы относительно друг друга поворотом на постоянный угол. С учетом сторон и зеркального расположения слоев обшивок относительно ячеистого заполнителя получается равномерная, практически изотропная по механическим свойствам жесткая параболическая поверхность, исключающая отклонения от заданной геометрии в процессе изготовления и эксплуатации рефлектора антенны.

Сравнительно короткие стороны криволинейных многоугольников обеспечивает хорошее наложение на параболическую поверхность, увеличивающее механическую прочность конструкции.

Возможность унифицировать элементы обеспечивает технологичность изготовления рефлектора антенны, исключает отходы при крое и снижает затраты на его изготовление.

На фиг. 1 представлен рефлектор антенны (общий вид); на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 узел II на фиг.2.

Рефлектор антенны представляет собой многослойное изделие, включающее внутреннюю обшивку 1, наружную обшивку 2, расположенный между ними сотовый заполнитель 3. Обшивки выполнены многослойными, при этом слои выполнены из криволинейных или правильных многоугольников 4. Внутренняя обшивка имеет отражающий слой 5, представляющий собой два слоя углеродного волокна, уложенные под углом 90 ^o относительно друг друга. Отражающий слой 5 расположен между внешним 6 и внутренним 7 слоями внутренней обшивки рефлектора антенны, выполненными из стеклоткани. Наружная обшивка 2 выполнена из четырех слоев стеклоткани. Схема выкладки наружной обшивки является зеркальным отражением схемы выкладки внутренней обшивки относительно сотового заполнителя ПСП на основе бумаги финелон и фенольного связующего.

Изготовление рефлектора диаметром 2 м для антенны с фокусным расстоянием 82 см, предназначенной для работы в диапазоне 10-12 ГГц на длине волны 2,5-3 см.

Изготовление рефлектора антенны включает следующие операции.

Изготовление внутренней обшивки. Внутреннюю многослойную обшивку изготавливают последовательной сборкой пакета: сначала на поверхность неметаллической оснастки выкладывают первый слой стеклоткани Т-11, пропитанной термореактивный связующим на основе эпоксидной смолы "Спорт" в направлении "0". Далее выкладывают второй и третий отражающие слои из углеродного волокна ЭЛУР-0,08 и, располагая их относительно друг друга под углом 90 ^o, а относительно первого слоя под углом ± 45^o. После чего выкладывают четвертый слой из стеклоткани Т-11, пропитанной связующим "Спорт" под углом 90 ^o относительно первого слоя. Каждый из четырех слоев выкладывают с перехлестом заготовок, полученным раскроем препрега, в виде криволинейной трапеции. Геометрические размеры криволинейной трапеции определяли экспериментально, высота трапеции составила 30 см, а ширина 40 см.

Технологический пакет упаковывают в герметизирующий чехол и проводят вакуумное формование при температуре 130 ^o и давлении 0,5-0,7 кг/см² в течение 2 ч.

На изготовленную таким образом обшивку наносят слой клея ВК-51 и укладывают несущий слой из сотового заполнителя ПСП на основе бумаги финелон и фенольного связующего с ячейкой 5 мм и высотой 50 мм.

На несущий слой из сотового заполнителя выкладывают внешнюю обшивку рефлектора, состоящую из четырех слоев стеклоткани Т-11, пропитанной термореактивным связующим "Спорт", из предварительно раскроенных заготовок в виде криволинейной трапеции. При этом схема выкладки слоев наружной обшивки является зеркальным отражением схемы выкладки слоев внутренней обшивки рефлектора.

Собранный технологический пакет упаковывают в герметизирующий чехол и проводят вакуумное формование также при 130 ^o и давлении 0,5-0,7 кГ/см² в течение 2 ч.

Изготовленный таким образом рефлектор антенны соответствовал заданным радиотехническим характеристикам.

Использование: в антенной технике. Сущность изобретения: рефлектор антенны выполнен из обшивок, между которыми размещен заполнитель. На одной из обшивок размещена отражающая поверхность, выполненная из уложенных внахлест отражающих элементов в форме криволинейных или правильных многоугольников. Обшивки могут быть выполнены многослойными, а каждый слой - из элементов в форме криволинейных или правильных многоугольников, слои обшивок расположены симметрично относительно заполнителя. Кроме того, слои на вершине образованы из элементов в форме криволинейных квадратов. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Рефлектор антенны, содержащий отражающую поверхность, выполненную из отражающих элементов, уложенных внахлест на опорную оболочку, отличающийся тем, что опорная оболочка выполнена из обшивок, между которыми размещен пористый или ячеистый заполнитель, а отражающие элементы выполнены в форме криволинейных или правильных многоугольников и уложены на одну из обшивок. 2. Рефлектор по п. 1, отличающийся тем, что каждый отражающий элемент выполнен в форме криволинейной трапеции или шестиугольника. 3. Рефлектор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что обшивки выполнены многослойными, а каждый слой образован из элементов в форме криволинейных или правильных многоугольников. 4. Рефлектор по пп. 1 3, отличающийся тем, что слои обшивок расположены симметрично относительно ячеистого заполнителя. 5. Рефлектор по пп. 1 4, отличающийся тем, что слои на его вершине образованы из элементов в форме криволинейных квадратов.