[发明专利]一种曲面天线曲面电阻结构及其原位增材制造方法

说明书

本发明涉及曲面天线技术领域，具体公开了一种曲面天线曲面电阻结构及其原位增材制造方法，其结构包括若干组辐射单元、分别与辐射单元连接的曲面电阻；所述曲面电阻的两端分别与两组辐射单元连接；在所述曲面天线介质的表面设置有工艺槽，所述曲面电阻采用增材制造的方式加工在所述工艺槽内；以及公开了具体的制造方法。本发明能够有效的确保曲面电阻高精度、高可靠性设计及制造，以提高曲面天线的集成密度与隐身性能。

技术领域

本发明涉及曲面天线技术领域，更具体地讲，涉及一种曲面天线曲面电阻结构及其原位增材制造方法。

背景技术

相对于普通天线，曲面天线在气动布局、隐身性、探测距离与范围方面有明显的优势，这也促使低剖面、随形部署、高密度集成与一体化成为了当前天线设计制造的热点。

为了与平台结构外形融为一体，天线亦被设计为曲面形式，曲面包含可展开曲面与不可展开曲面。曲面天线需要电阻来保障天线的阻抗匹配性能，因此在可展开与不可展开曲面上设计与制造电阻对于曲面天线是至关重要的。

传统的曲面上电阻设计一般选用标准的平面片式电阻器件，制造一般基于平面柔性电路板采用回流焊接方式集成平面片式电阻。针对可展开曲面，焊接好电阻后，将整个曲面天线辐射面与电阻再弯曲成型粘接至天线孔径表面。采用该平面片式电阻结构与“平面焊接+弯曲粘接”制造工艺路线致使电阻存在装配应力，装配应力导致电阻易脱落，装配可靠性有待提升，另外采用焊接工艺集成的电阻，其焊点对于整个天线的隐身特性是不利的。针对不可展开曲面辐射面与电阻的制造，以上制造路线无法实现，天线行业内目前也无成熟的设计与制造方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种曲面天线曲面电阻结构及其原位增材制造方法；该曲面电阻结构与制造方法可确保曲面天线任意曲面电阻高精度、高可靠性设计及制造，以提高曲面天线的集成密度与隐身性能。

本发明解决技术问题所采用的解决方案是：

一方面：

本发明提供了一种曲面天线曲面电阻结构，设置在曲面天线介质的表面；包括若干组辐射单元、分别与辐射单元连接的曲面电阻；所述曲面电阻的两端分别与两组辐射单元连接；在所述曲面天线介质的表面设置有工艺槽，所述曲面电阻采用增材制造的方式加工在所述工艺槽内。

在一些可能的实施方式中，

曲面电阻位于两组辐射单元之间且采用搭接相互连接。

在一些可能的实施方式中，

曲面电阻阻值满足以下公式：

其中，ρ为材料电阻率；

L为曲面电阻的弧长度；

w为宽度；

d为厚度；d≥50um；

m为电阻与辐射单元的搭接长度；m为0.15-0.5mm。

在一些可能的实施方式中，

所述曲面电阻为浆料方阻；所述曲面电阻采用钌系浆料制成，其方阻阻值为10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ中的任意一种。

在一些可能的实施方式中，

所述曲面电阻包括有效面、以及设置在有效面两端的搭接面，所述有效面的长度为L-2m，所述曲面电阻的厚度为0.05-0.5mm；

所述工艺槽的曲率与曲面天线介质的曲率一致，其深度为D，0.1mm≥D ＞0mm，所述工艺槽的长宽与曲面电阻的长宽一致；

所述曲面天线介质采用高分子材料或陶瓷制成。

另一方面：