一种大型无源互调屏蔽暗室制造技术

本发明专利技术涉及一种大型无源互调屏蔽暗室，属于微波天线测试技术领域；包括外围钢结构框架、内层铝质屏蔽层和连接结构；其中，外围钢结构框架包括立柱、格构式梁、桁架和底面网格骨架；立柱、格构式梁、桁架和底面网格骨架组成屏蔽暗室的外围钢结构框架；内层铝质屏蔽层通过连接结构固定安装在外围钢结构框架的内壁上，实现封闭；连接结构包括铝管和4个绝缘件；绝缘件包括2个半连接环和2个绝缘柱；本发明专利技术通过材料和过程中的焊接工艺，连接工艺实现了高屏蔽和低互调的性能。和低互调的性能。和低互调的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种大型无源互调屏蔽暗室


[0001]本专利技术属于微波天线测试
，涉及一种大型无源互调屏蔽暗室。

技术介绍

[0002]无源互调(Passive
‑
Intermodulation,简称PIM)是指在大功率条件下，当输入两个或者两个以上载波时，由于微波无源部件的非线性导致载波信号相互调制，产生载波频率的组合产物落入接收通带内造成干扰的现象。
[0003]随着通信、空间科学、地球观测事业的快速发展，各种应用卫星越来越多，对卫星的大型天线需求越来越迫切，天线的尺寸要求越来越大，以提高其信号传输能力，减小地面接收装置。这些天线网面口径从几米到一百多米，并且需要具有满足高频段工作的高精度反射特性。由于受到航天运载工具运载能力的限制，一般将天线折叠起来固定在运载工具内，待航天器进入轨道后，再展开成工作状态。大型可展开天线包括网状可展开天线、可展开平面阵列天线、花瓣式固面可展开天线、柔性自回弹天线、充气天线等形式。
[0004]国外金属网状展开天线已得到广泛应用，口径十米以上的天线大都为网状展开天线。金属网状天线具有展开口径大、重量轻、频率覆盖广、弹性好、相对柔软、体积收缩比很大的特点。同时，具有成形精度高、性能稳定、工作可靠性高而应用广泛。可收展天线网技术的进步和网面性能、应用工作特性成为决定星载天线性能、效率和寿命的关键，已成为各国可收展天线研究的方向。
[0005]但金属网的断头数量、疵点及网面各向均匀性都直接影响着天线的电性能。金属网的无源互调性能不仅与金属网的断头、疵点有关，而且还与网丝的材质、镀层、编织参数等有关。
[0006]掌握金属网制造的先进工艺技术是研制卫星收发共用网状展开天线的关键，必须加强这一方面的研究，故需建设大型PIM暗室进行型号天线测试验证和研究。现有暗室目前主要存在以下缺点：
[0007](1)现有暗室技术大多采用冷轧钢板作为屏蔽层，冷轧钢板是属于非线性材料高PIM材料，对于测试PIM有要求的暗室不能采用；
[0008](2)目前暗室屏蔽层焊接技术多数采用氩弧焊接，焊接技术中的漏焊和空隙电磁波的不连续通路，是严重造成PIM性能差的原因；
[0009](3)现有技术中框架和屏蔽层接地是一体，外层钢制的材料的非线性特性会通过共用地的方式进入暗室中，影响性能；
[0010](4)普通暗室中不用考虑屏蔽层的平整度对暗室性能的影响，本暗室应为框架材料和屏蔽层不同的材料，同时屏蔽层的平整度不好，会影响PIM性能，考虑平整度的问题。

技术实现思路

[0011]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种大型无源互调屏蔽暗室，通过材料和过程中的焊接工艺，连接工艺实现了高屏蔽和低互调的性能。
[0012]本专利技术解决技术的方案是：
[0013]一种大型无源互调屏蔽暗室，包括外围钢结构框架、内层铝质屏蔽层和连接结构；其中，外围钢结构框架包括立柱、格构式梁、桁架和底面网格骨架；底面网格骨架为水平放置的长方形结构；立柱等间距沿底面网格骨架的外轮廓均匀分布，且立柱竖直放置，组成屏蔽暗室的墙体框架；相邻2个立柱之间通过格构式梁固定；格构式梁水平放置，且格构式梁围成多组长方形环状结构，实现对屏蔽暗室墙体框架的紧固；且多组长方形环状结构从上至下等间距均匀分布；桁架相互平行且等间距水平放置在立柱的顶部；桁架的一端与位于侧边的立柱的顶部固连，且桁架的另一端与位于相对侧边对应立柱的顶部固连；立柱、格构式梁、桁架和底面网格骨架组成屏蔽暗室的外围钢结构框架；内层铝质屏蔽层通过连接结构固定安装在外围钢结构框架的内壁上，实现封闭。
[0014]在上述的一种大型无源互调屏蔽暗室，所述相邻2个立柱的间距为5m；所述桁架为人字形桁架结构。
[0015]在上述的一种大型无源互调屏蔽暗室，所述内层铝质屏蔽层采用铝板材料；内层铝质屏蔽层的厚度为3mm。
[0016]在上述的一种大型无源互调屏蔽暗室，所述内层铝质屏蔽层由屏蔽板单元拼接组成；屏蔽板单元的尺寸为10m
×
3m
×
3mm；屏蔽板单元通过搅拌摩擦焊接法由铝板块焊接制成；铝板块尺寸为2m
×
1m
×
3mm。
[0017]在上述的一种大型无源互调屏蔽暗室，所述底面网格骨架采用槽钢焊接制成，安装底面网格骨架时，先在地面挖与尺寸对应的矩形凹槽，将底面网格骨架放置在凹槽中，在底面网格骨架的上表面通过连接结构安装内层铝质屏蔽层，然后在内层铝质屏蔽层的上表面平铺混凝土。
[0018]在上述的一种大型无源互调屏蔽暗室，所述底面网格骨架安装完成后的承重能力不低于50kN/m3。
[0019]在上述的一种大型无源互调屏蔽暗室，所述内层铝质屏蔽层与连接结构的连接处、外围钢结构框架与连接结构的连接处均采用逆变直流氩弧焊接方式进行焊接。
[0020]在上述的一种大型无源互调屏蔽暗室，所述连接结构包括铝管和4个绝缘件；铝管成井字形焊接在屏蔽板单元的外壁上；4个绝缘件分别焊接在井字形铝管的4个交点处；各屏蔽板单元通过4个绝缘件与外围钢结构框架焊接固定。
[0021]在上述的一种大型无源互调屏蔽暗室，所述绝缘件包括2个半连接环和2个绝缘柱；其中，半连接环为开口相对放置的几字型结构；2个绝缘柱对称安装在2个半连接环之间，且位于半连接环的开口两侧；其中一个半连接环的未开口端与屏蔽板单元焊接固定，另一个半连接环的未开口端与外围钢结构框架焊接固定。
[0022]在上述的一种大型无源互调屏蔽暗室，所述屏蔽暗室的屏蔽能效不小于3188dB。
[0023]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0024](1)本专利技术通过材料的选用，解决了暗室中材料非线性引入的对PIM性能的影响；突破了传统的模式，选用厚度合适的铝板作为屏蔽层材料，实现了屏蔽和低互调性能的有机结合；
[0025](2)本专利技术通过两种焊接方式选用，实现了低互调性能保障，首次将搅拌摩擦焊焊接技术应用在降低PIM性能方面，同时将搅拌摩擦焊焊接和逆变直流氩弧焊接(MIG)技术结
合应用在大型PIM暗室建造过程中，减小了接触非线性对暗室PIM性能影响；
[0026](3)本专利技术独特的接地方式同时兼顾屏蔽面平整度，铝板和钢构之间的连接采用其背面通过氩弧焊点焊四方铝管组成连续“井“框架骨架，骨架存在特制构件以便与钢结构柱(梁)通过绝缘柱连接。
附图说明
[0027]图1为本专利技术外围钢结构框架示意图；
[0028]图2为本专利技术屏蔽板单元示意图；
[0029]图3为本专利技术铝管和绝缘件安装位置示意图；
[0030]图4为本专利技术绝缘件结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合实施例对本专利技术作进一步阐述。
[0032]本专利技术提供了一种大型无源互调屏蔽暗室，针对暗室中存在的两种非线性的影响，设计了一种自立式的钢框架结构，在此框架结构上采用绝缘柱过渡的连接方式连接屏蔽层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型无源互调屏蔽暗室，其特征在于：包括外围钢结构框架、内层铝质屏蔽层和连接结构；其中，外围钢结构框架包括立柱(1)、格构式梁(2)、桁架(3)和底面网格骨架；底面网格骨架为水平放置的长方形结构；立柱(1)等间距沿底面网格骨架的外轮廓均匀分布，且立柱(1)竖直放置，组成屏蔽暗室的墙体框架；相邻2个立柱(1)之间通过格构式梁(2)固定；格构式梁(2)水平放置，且格构式梁(2)围成多组长方形环状结构，实现对屏蔽暗室墙体框架的紧固；且多组长方形环状结构从上至下等间距均匀分布；桁架(3)相互平行且等间距水平放置在立柱(1)的顶部；桁架(3)的一端与位于侧边的立柱(1)的顶部固连，且桁架(3)的另一端与位于相对侧边对应立柱(1)的顶部固连；立柱(1)、格构式梁(2)、桁架(3)和底面网格骨架组成屏蔽暗室的外围钢结构框架；内层铝质屏蔽层通过连接结构固定安装在外围钢结构框架的内壁上，实现封闭。2.根据权利要求1所述的一种大型无源互调屏蔽暗室，其特征在于：所述相邻2个立柱(1)的间距为5m；所述桁架(3)为人字形桁架结构。3.根据权利要求1所述的一种大型无源互调屏蔽暗室，其特征在于：所述内层铝质屏蔽层采用铝板材料；内层铝质屏蔽层的厚度为3mm。4.根据权利要求3所述的一种大型无源互调屏蔽暗室，其特征在于：所述内层铝质屏蔽层由屏蔽板单元拼接组成；屏蔽板单元的尺寸为10m
×
3m
×
3mm；屏蔽板单元通过搅拌摩擦焊接法由铝板块焊接制成；铝板块尺寸为2m
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1m
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【专利技术属性】
技术研发人员：李砚平，杨晓敏，黄浩，周少杭，胡少光，田源，王伟，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：