本申请涉及船舶通讯,尤其是涉及一种集成有天线的卫星以及集成有天线的卫星的制作方法。
背景技术:
1、船舶自动识别系统(简称 ais)是一种新型的船舶避碰系统,用于船舶、船岸之间自动应答和识别。ais主要由船台和岸站系统组成。由于受到传播距离的限制,传统岸载ais无法覆盖全球海洋船舶的状态信息。与传统岸载ais相比,星载ais系统是在传统陆基 ais的基础上,通过使用低轨小卫星或小卫星星座接收船载ais站台发出的信号,并将其转发到地面站分析、处理。星载ais系统可接收大范围乃至全球海域内船舶的ais信号,实现周边海域乃至全球海域的船舶信息跟踪和实时监控。
2、由于ais频段较低,导致天线的本体较长,体积较大。而运载火箭的空间有限,所以目前多数的方案采用的是可展开的天线方案,即在发射前ais天线是一个“压缩”的状态,当卫星离开运载火箭后,通过控制展开装置使ais天线展开,从而实现相应的功能。目前常采用如下结构:单极子天线结构,单极子天线主要由天线振子和天线展开装置组成,其中天线展开装置内部有熔断装置,星舰分离后可以通过指令将熔断装置打开,从而弹出天线振子。
3、然而此种结构需要设计专门的熔断展开方案,如果熔断装置发生故障,天线无法展开,导致ais功能失效。
4、因此,亟需集成有天线的卫星以及集成有天线的卫星的制作方法,在一定程度上以解决现有技术中存在的技术问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种集成有天线的卫星以及集成有天线的卫星的制作方法,以在一定程度上解决现有技术中如果熔断装置发生故障,天线无法展开,导致ais功能失效的技术问题。
2、本申请提供一种集成有天线的卫星,包括天线构件、卫星构件以及填充件;
3、所述天线构件与所述卫星构件一体成型,且所述天线构件与所述卫星构件之间形成有安装间隙;
4、所述填充件设置于所述安装间隙,所述填充件用于改变所述安装间隙的介电常数,以改变所述天线构件的长度。
5、在上述技术方案中,进一步地,设所述填充件的介电常数为,设天线构件的理想长度为l,则天线构件的实际长度,满足如下关系:
6、(1)
7、其中,,为波长。
8、在上述技术方案中,进一步地,所述填充件采用fr4材料。
9、在上述技术方案中,进一步地,所述卫星构件包括壳体以及信号处理模块;
10、所述壳体围设有安装空间,所述信号处理模块设置于所述安装空间;
11、所述信号处理模块与所述天线构件电连接。
12、在上述技术方案中,进一步地,所述天线构件包括天线辐射臂;
13、所述天线辐射臂呈直线型一体成型于所述壳体,且所述天线辐射臂与所述安装槽的侧壁之间形成有所述安装间隙。
14、在上述技术方案中,进一步地,所述天线构件包括天线辐射臂;
15、所述天线辐射臂呈l型一体形成于所述壳体的两个侧壁,且所述天线辐射臂分别与两个侧壁之间均形成有所述安装间隙。
16、在上述技术方案中,进一步地,所述天线辐射臂于馈电点位置通过同轴线与所述信号处理模块电连接。
17、在上述技术方案中,进一步地,于馈电点位置将所述天线辐射臂分为第一天线辐射臂与第二天线辐射臂,设第一天线辐射臂的长度为,设第二天线辐射臂的长度为,设所述馈电点位置到所述天线辐射臂的直线距离为,则有如下关系式:
18、(2)
19、其中,为天线辐射臂频率,为真空光速。
20、在上述技术方案中,进一步地,所述填充件采用纳米注塑工艺注塑于所述安装间隙。
21、本申请还提供一种集成有天线的卫星壳体的制作方法,包括如下步骤:
22、铣削步骤:在待铣削件上直接铣出安装间隙,以一体成型有壳体与天线构件;
23、碱洗步骤:使碱性液体对壳体与天线构件浸泡预设时间,对壳体与天线构件表面脱油脂;
24、酸洗步骤:利用酸性液体去除壳体与天线构件的表面氧化层;
25、纳米处理步骤:利用弱酸性液体对形成有安装间隙的壳体侧壁以及天线构件侧壁浸泡预设时间,使得形成有安装间隙的壳体侧壁以及天线构件侧壁形成有纳米级孔洞;
26、清洁步骤:确保纳米级孔洞内填充有弱酸性液体,利用清水清除多余弱酸性液体;
27、注塑步骤:采用注塑工艺将填充件注塑于安装间隙。
28、与现有技术相比较,本申请具有如下有益效果:
29、本申请还提供一种集成有天线的卫星,包括天线构件、卫星构件以及填充件;
30、所述天线构件与所述卫星构件一体成型,且所述天线构件与所述卫星构件之间形成有安装间隙;
31、具体地,填充件设置于安装间隙,即填充件填充于天线构件与壳体中间,填充件用于改变安装间隙的介电常数,进而能够改变天线构件的长度,实际上是能够减小天线构件的长度,进而使卫星整体尺寸减小,且不增加卫星的重量。
32、综上,本申请将天线构件与卫星的壳体集成一体化,降低了天线构件的设计复杂度,从而降低了设计生产成本。另外天线构件与整星一体化设计,很好的避免了与其他载荷的结构干涉风险,其他载荷在堆叠时也有相对更大的空间。
33、本申请还提供一种集成有天线的卫星壳体的制作方法,包括如下步骤:
34、铣削步骤:在待铣削件上直接铣出安装间隙,以一体成型有壳体与天线构件;
35、碱洗步骤:使碱性液体对壳体与天线构件浸泡预设时间,对壳体与天线构件表面脱油脂;
36、酸洗步骤:利用酸性液体去除壳体与天线构件的表面氧化层;
37、纳米处理步骤:利用弱酸性液体对形成有安装间隙的壳体侧壁以及天线构件侧壁浸泡预设时间,使得形成有安装间隙的壳体侧壁以及天线构件侧壁形成有纳米级孔洞;
38、清洁步骤:确保纳米级孔洞内填充有弱酸性液体,利用清水清除多余弱酸性液体;
39、注塑步骤:采用注塑工艺将填充件注塑于安装间隙。
40、综上,采用纳米注塑工艺能够提高填充件与壳体和天线构件之间的复合强度。
1.一种集成有天线的卫星,其特征在于,包括天线构件、卫星构件以及填充件;
2.根据权利要求1所述的集成有天线的卫星,其特征在于,设所述填充件的介电常数为,设天线构件的理想长度为l,则天线构件的实际长度,满足如下关系:
3.根据权利要求1所述的集成有天线的卫星,其特征在于,所述填充件采用非金属材料。
4.根据权利要求1所述的集成有天线的卫星,其特征在于,所述卫星构件包括壳体以及信号处理模块;
5.根据权利要求4所述的集成有天线的卫星,其特征在于,所述天线构件包括天线辐射臂;
6.根据权利要求4所述的集成有天线的卫星,其特征在于,所述天线构件包括天线辐射臂;
7.根据权利要求5或6所述的集成有天线的卫星,其特征在于,所述天线辐射臂于馈电点位置通过同轴线与所述信号处理模块电连接。
8.根据权利要求7所述的集成有天线的卫星,其特征在于,于馈电点位置将所述天线辐射臂分为第一天线辐射臂与第二天线辐射臂,设第一天线辐射臂的长度为,设第二天线辐射臂的长度为,设所述馈电点位置到所述天线辐射臂的直线距离为,则有如下关系式:
9.根据权利要求1所述的集成有天线的卫星,其特征在于,所述填充件采用纳米注塑工艺注塑于所述安装间隙。
10.一种集成有天线的卫星的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
