一种星载单晶硅式定标热源制造技术

本申请涉及空间定标技术领域，具体而言，涉及一种星载单晶硅式定标热源，包括金属屏蔽罩、辐射体、隔热环、加热器、联接螺钉、保温材料以及后盖板，其中：金属屏蔽罩开口向上，固定设置在后盖板上；隔热环、加热器以及辐射体依次套设在金属屏蔽罩的内部；联接螺钉从金属屏蔽罩底部的沉头孔向上依次穿过隔热环和加热器，拧入辐射体底部的螺纹孔内；保温材料设置在后盖板与隔热环之间。本申请能够实现对辐射面温度的精确控制，相比于方锥结构波特性更佳，具有更高的发射率，同时单晶硅材料兼顾良好的导热特性以及毫米波段超强的吸收特性，在保证热源高发射率基础上，进一步提高其温度均匀性和温度稳定性。温度稳定性。温度稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种星载单晶硅式定标热源


[0001]本申请涉及空间定标
，具体而言，涉及一种星载单晶硅式定标热源。

技术介绍

[0002]定标源是遥感卫星有效载荷微波辐射计中的关键设备之一，其作用是提供已知亮温的微波辐射，实现微波辐射计输入亮温与输出测量值之间的校准，得到测量真实值，从而反演出观测场景的特征信息，为消除微波辐射计输出随温度和时间的漂移，保证微波辐射计的探测准确度，需要依靠微波辐射定标源在轨实时动态定标。
[0003]针对星上定标均采用周期性“冷
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热”两点定标方式，冷源采用“宇宙冷空辐射(2.7K)，热源采用在特定频率范围内，一种发射率接近于1，具备近似黑体辐射性能的结构体。
[0004]目前大部分星载定标热源采用在周期性阵列金属角锥表面制备高衰减导热吸波涂层的结构方式，受加工工艺限制，金属角锥为四棱方锥，最终涂层制备后形成方锥吸波单元，该种结构能兼顾发射率和温度分布的设计要求，但存在以下不足：金属角锥材料与吸波涂层材料两者热膨胀系数相差较大，在轨工作过程中随着轨道环境温度变化(
‑
70℃～90℃)，长时间使用易导致涂层开裂、脱落等；方锥表面，尤其是棱边处易于产生反射，导致高频发射率严重损失，不满足指标要求；角锥高度方向存在较大的温度梯度，导致辐射面温度均匀性变差。

技术实现思路

[0005]本申请的主要目的在于提供一种星载单晶硅式定标热源，在保证热源高发射率基础上，进一步提高其温度均匀性和温度稳定性，具有更高的发射率。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供了一种星载单晶硅式定标热源，包括金属屏蔽罩、辐射体、隔热环、加热器、联接螺钉、保温材料以及后盖板，其中：金属屏蔽罩开口向上，固定设置在后盖板上；隔热环、加热器以及辐射体依次套设在金属屏蔽罩的内部；联接螺钉从金属屏蔽罩底部的沉头孔向上依次穿过隔热环和加热器，拧入辐射体底部的螺纹孔内；保温材料设置在后盖板与隔热环之间。
[0007]进一步的，辐射体包括第一单晶硅圆锥、第二单晶硅圆锥以及金属板，其中：第一单晶硅圆锥和第二单晶硅圆锥的底部粘接在金属板上；第一单晶硅圆锥的高度高于第二单晶硅圆锥的高度；第一单晶硅圆锥的锥尖与第二单晶硅圆锥的锥尖的正上方形成辐射面。
[0008]进一步的，第一单晶硅圆锥与第二单晶硅圆锥之间的缝隙处填充有吸波材料。
[0009]进一步的，第一单晶硅圆锥的中心设置有盲孔，盲孔内粘接有测温电阻。
[0010]进一步的，测温电阻的引线设置在金属板的过线槽内。
[0011]进一步的，加热器的顶部设置有上匀热板，底部设置有下匀热板。
[0012]进一步的，金属板固定设置在上匀热板上。
[0013]进一步的，联接螺钉上套设有隔热垫。
[0014]进一步的，隔热环为半开放式结构，中间粘贴有反射屏。
[0015]进一步的，保温材料为聚氨酯泡沫、保温棉中的一种或两种。
[0016]本专利技术提供的一种星载单晶硅式定标热源，具有以下有益效果：
[0017]本申请能够实现对辐射面温度的精确控制，采用的圆锥结构辐射单元不仅交叉极化小，而且结构对称性好，相比于方锥结构波特性更佳，具有更高的发射率，同时单晶硅材料兼顾良好的导热特性以及毫米波段超强的吸收特性，在保证热源高发射率基础上，进一步提高其温度均匀性和温度稳定性。
附图说明
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0019]图1是根据本申请实施例提供的星载单晶硅式定标热源的结构示意图；
[0020]图2是根据本申请实施例提供的星载单晶硅式定标热源的辐射体的俯视图；
[0021]图3是根据本申请实施例提供的星载单晶硅式定标热源的隔热环的示意图；
[0022]图4是根据本申请实施例提供的星载单晶硅式定标热源的第一单晶硅圆锥的示意图；
[0023]图中：1
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金属屏蔽罩、2
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辐射体、21
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第一单晶硅圆锥、22
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第二单晶硅圆锥、23
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金属板、24
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吸波材料、25
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测温电阻、26
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引线、27
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过线槽、3
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隔热环、31
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反射屏、4
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加热器、41
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上匀热板、42
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下匀热板、5
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联接螺钉、51
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隔热垫、6
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保温材料、7
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后盖板。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0025]如图1
‑
4所示，本申请提供了一种星载单晶硅式定标热源，包括金属屏蔽罩1、辐射体2、隔热环3、加热器4、联接螺钉5、保温材料6以及后盖板7，其中：金属屏蔽罩1开口向上，固定设置在后盖板7上；隔热环3、加热器4以及辐射体2依次套设在金属屏蔽罩1的内部；联接螺钉5从金属屏蔽罩1底部的沉头孔向上依次穿过隔热环3和加热器4，拧入辐射体2底部的螺纹孔内；保温材料6设置在后盖板7与隔热环3之间。
[0026]具体的，本申请实施例提供的星载单晶硅式定标热源主要用于在气象遥感卫星辐射计在轨周期性“冷
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热”两点定标过程中提供标准辐射亮温“热参考”，实现对辐射面温度的精确控制。金属屏蔽罩1主要用于屏蔽外界的干扰，辐射体2主要用于形成辐射面，并对辐射面的温度进行监测，隔热环3主要用于隔热，加热器4主要用于对辐射面进行加热，优选为聚酰亚胺薄膜内置康铜丝的柔性加热片，联接螺钉5主要用于部件之间的装配固定，保温材料6一方面用于保证温度，防止热量流失，另一方面用于将后盖板7与金属屏蔽罩1进行连接。在本申请实施例中，为实现对辐射面温度的实时监测与控制，将N路测温铂电阻分别埋
置在辐射体2不同位置的金属角锥中，且埋置深度不尽相同，热源工作过程中，控制单元实时采集N路测温值Ti(i＝1，2
……
N)，经计算机处理后，以所测N路温度数值的算术平均值Tav代表辐射面温度。设定辐射面温度Ts作为定标热源参考“热”物理温度，热源开机工作，加热器4开始对辐射面加热，温控单元对辐射面温度Tav进行监测，当Tav≥Ts时，加热关闭，当Tav＜TS时，加热开启，两种工作模式反复切换，始终保持TS在小幅波动，改善辐射面温度均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载单晶硅式定标热源，其特征在于，包括金属屏蔽罩、辐射体、隔热环、加热器、联接螺钉、保温材料以及后盖板，其中：所述金属屏蔽罩开口向上，固定设置在所述后盖板上；所述隔热环、所述加热器以及所述辐射体依次套设在所述金属屏蔽罩的内部；所述联接螺钉从金属屏蔽罩底部的沉头孔向上依次穿过所述隔热环和所述加热器，拧入所述辐射体底部的螺纹孔内；所述保温材料设置在所述后盖板与所述隔热环之间。2.如权利要求1所述的星载单晶硅式定标热源，其特征在于，所述辐射体包括第一单晶硅圆锥、第二单晶硅圆锥以及金属板，其中：所述第一单晶硅圆锥和所述第二单晶硅圆锥的底部粘接在所述金属板上；所述第一单晶硅圆锥的高度高于所述第二单晶硅圆锥的高度；所述第一单晶硅圆锥的锥尖与所述第二单晶硅圆锥的锥尖的正上方形成辐射面。3.如权利要求2所述的星载单晶硅式定标热源，其特征在于，所述第一单晶硅圆锥与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶院，高青松，王雪松，康昌玺，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：