反射面及其制备方法、反射面天线和紧缩场测试系统与流程

本发明涉及通讯设备，具体而言，涉及反射面及其制备方法、反射面天线和紧缩场测试系统。

背景技术：

1、反射面天线是利用金属反射面形成预定波束的天线，常用于微波和毫米波波段，在卫星通信、微波通信、雷达、遥感、生物电子技术中均获得广泛应用。

2、在天线测试中，反射面天线也应用于紧缩场测量系统(compact antenna testrange,catr)，通过精密的加工反射面，将信号源(称为馈源)产生的球面波变换为平面波，能在较小的微波暗室里实现远场的平面波电磁环境进行测量和研究，如天线方向图测量、增益比较、雷达散射截面测量、微波成像等。同时可以进行微波电路、元器件的网络参数测量和高频场仿真。

3、随着天线使用频段的不断提高，人们对天线反射面的精度和尺寸稳定性提出了越来越高的要求。

4、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供反射面、反射面的制备方法、反射面天线和紧缩场测试系统。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种反射面，包括反射面本体和支撑部；

4、反射面本体具有工作面以及与工作面互为反面的第一结合面，支撑部具有第二结合面，第一结合面和第二结合面贴合连接；

5、反射面本体由等静压石墨制成，支撑部由碳/碳复合材料或碳纤维复合材料制成。

6、在可选的实施方式中，工作面覆盖有透波材质的保护膜；

7、优选地，保护膜的材质为ps塑料、pet塑料或hips塑料；

8、优选地，保护膜的厚度小于或等于0.5mm；

9、优选地，支撑部远离反射面本体的一面还设置有多个用于提高支撑强度的肋条。

10、在可选的实施方式中，碳/碳复合材料的参数为：密度0.2～1.6g/cm3，热膨胀系数1×10-6～50×10-6/℃；

11、优选的，碳/碳复合材料复合时所使用的碳基体化合物为经过高温石墨化处理后残碳量高的材料；

12、优选的，碳/碳复合材料复合时所使用的碳基体化合物为酚醛树脂。

13、在可选的实施方式中，碳纤维复合材料为碳纤维与树脂的复合材料，树脂为环氧树脂。

14、在可选的实施方式中，第一结合面和第二结合面的连接方式至少包括以下之一：粘接，机械连接；

15、优选的，粘接所用的粘接剂为环氧树脂胶；

16、优选的，机械连接的方式为铆接或螺栓紧固。

17、第二方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项的反射面的制备方法，包括：

18、将支撑部固定于加工工位，将反射面本体的粗坯的一面贴合连接到支撑部的一面上；

19、对粗坯进行精加工以获得尺寸和形状精准的反射面本体。

20、在可选的实施方式中，在将支撑部固定于加工工位之前还包括制备支撑部，制备支撑部的方式为：

21、以碳/碳复合材料制备支撑部，制备方式包括：切原料块到达预设尺寸；加工支撑部的基准面；加工第二结合面；

22、或者，以碳纤维复合材料作为支撑部的原料，制备方式包括：在模具中固化碳纤维复合材料，固化后得到目标结构和尺寸的支撑部；

23、或者，以碳纤维复合材料作为支撑部的原料，制备方式包括：在模具中预埋金属件，使碳纤维复合材料在模具中固化，固化后得到目标结构和尺寸的支撑部，金属件的一面作为基准面；

24、或者，以碳纤维复合材料作为支撑部的原料，制备方式包括：将碳纤维复合材料固化，固化后加工出基准面和第二结合面。

25、在可选的实施方式中，将支撑部固定于加工工位的方式为吸附固定或螺钉固定；

26、优选地，吸附固定的方式为：在支撑部远离反射面本体的一面设置多个凸起的固定部，加工工位设置有固定支撑件，固定支撑件上设置有多个大小及分布方式与多个凸起的固定部一一对应的固定窗口；将支撑部固定于加工工位时，使多个凸起的固定部一一对应嵌入多个固定窗口内，在固定部远离支撑部的一面通过固定窗口对多个凸起的固定部进行负压吸附固定；

27、优选地，螺钉固定的方式为：在支撑部远离反射面本体的一面设置多个凸起的固定部，在每个凸起的固定部上设置多个螺孔，通过螺钉和螺孔配合将支撑部固定于加工工位；

28、优选地，每一个固定部远离第二结合面的一面为基准面。

29、第三方面，本发明提供一种反射面天线，包括如前述实施方式任一项的反射面或如前述实施方式任一项的制备方法制得的反射面。

30、第四方面，本发明提供一种紧缩场测试系统，包括如前述实施方式的反射面天线。

31、本发明具有以下有益效果：

32、本申请提供的反射面利用等静压石墨适于精密加工和低热膨胀系数的特性，将其用作反射面本体，以保证反射面本体的精度；此外，石墨具有良好的导电性，具有良好的反射电磁波的特性，无需在表面另外涂覆金属即可达到反射电磁波的作用；并且，石墨的密度低，还有利于降低反射面重量。而与反射面本体贴合连接的支撑部(碳/碳复合材料或碳纤维复合材料具有良好的强度和韧性)能够克服等静压石墨的脆性的缺陷。碳/碳复合材料或碳纤维复合材料也是轻量化材料，用作支撑部同时也能够减轻反射面整体的重量；并且由于其高强度的特性，用作支撑的同时也能够用于加工时的固定和加工基准的参考。

33、三种材料的热膨胀系数都较低，避免了使用环境的温度变化导致反射面变形从而引起精度降低。三种材料的热膨胀系数还比较接近，尤其是等静压石墨与碳/碳复合材料，两者的热膨胀系数基本一致，能够避免由于温度变化，两者的膨胀率/收缩率不一致而导致的两种材料分离的可能性。

34、因此，本申请提供的反射面重量轻，精度高，退极化现象没有或不明显。

技术特征：

1.一种反射面，其特征在于，包括反射面本体和支撑部；

2.根据权利要求1所述的反射面，其特征在于，所述工作面覆盖有透波材质的保护膜；

3.根据权利要求1所述的反射面，其特征在于，所述碳/碳复合材料的参数为：密度0.2～1.6g/cm3，热膨胀系数1×10-6～50×10-6/℃；

4.根据权利要求1所述的反射面，其特征在于，所述碳纤维复合材料为碳纤维与树脂的复合材料，所述树脂为环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的反射面，其特征在于，所述第一结合面和所述第二结合面的连接方式至少包括以下之一：粘接，机械连接；

6.一种如权利要求1～5任一项所述的反射面的制备方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在将所述支撑部固定于加工工位之前还包括制备所述支撑部，制备所述支撑部的方式为：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，将所述支撑部固定于加工工位的方式为吸附固定或螺钉固定；

9.一种反射面天线，其特征在于，包括如权利要求1～5任一项所述的反射面或如权利要求6～8任一项所述的制备方法制得的反射面。

10.一种紧缩场测试系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的反射面天线。

技术总结本发明涉及通讯设备领域，公开了反射面及其制备方法、反射面天线和紧缩场测试系统。反射面，包括反射面本体和支撑部；反射面本体具有工作面以及与工作面互为反面的第一结合面，支撑部具有第二结合面，第一结合面和第二结合面贴合连接；反射面本体由等静压石墨制成，支撑部由碳/碳复合材料或碳纤维复合材料制成。反射面的制备方法，包括：将支撑部固定于加工工位，将反射面本体的粗坯的一面贴合连接到支撑部的一面上；对粗坯进行精加工以获得尺寸和形状精准的反射面本体。反射面天线，包括前述的反射面或前述的制备方法制得的反射面。紧缩场测试系统，包括前述的反射面天线。本申请提供的反射面重量轻，精度高，退极化现象没有或不明显。技术研发人员：董晓鹏,于伟受保护的技术使用者：深圳市通用测试系统有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1