本公開總體上涉及天線結(jié)構(gòu),并且更具體地說,涉及包括具有RF窗口的結(jié)構(gòu)性復(fù)合面板(panel)的共形復(fù)合天線組件。
背景技術(shù):
大多數(shù)現(xiàn)代交通工具包括用于通信的天線。傳統(tǒng)上,天線被簡(jiǎn)單地安裝(例如,栓接)至交通工具外部。不利的是,外部安裝的天線增加了風(fēng)阻,增加了雷擊易感性、具有因環(huán)境暴露(例如,積冰)而更高的故障率,增加了天線特征標(biāo)(signatures)(例如,可視或雷達(dá)截面)以及/或受限于結(jié)構(gòu)上合適的安裝位置。這些缺點(diǎn)在外部安裝的天線隨高速交通工具(如飛行器)使用時(shí)特別顯著。
針對(duì)外部安裝的天線的缺點(diǎn)的一種解決方案是,利用雷達(dá)罩或安裝至交通工具外部的其它外罩,來保護(hù)外部安裝的天線不暴露至環(huán)境。雖然雷達(dá)罩可以縮減風(fēng)阻和環(huán)境暴露,但他們不是結(jié)構(gòu)性的,并由此,不提供承載或耐沖擊特性。
因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員在共形天線結(jié)構(gòu)領(lǐng)域方面繼續(xù)著研究和開發(fā)努力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個(gè)實(shí)施方式中,所公開復(fù)合面板可以包括:結(jié)構(gòu)性的第一層壓板,該結(jié)構(gòu)性的第一層壓板包括不透射電磁輻射的第一復(fù)合材料,所述第一層壓板還包括外周邊緣和內(nèi)周邊緣;和結(jié)構(gòu)性的第二層壓板,該結(jié)構(gòu)性的第二層壓板包括能透射電磁輻射的第二復(fù)合材料,所述第二層壓板沿所述內(nèi)周邊緣設(shè)置在所述第一層壓板內(nèi)并且與所述第一層壓板物理接合。
在另一實(shí)施方式中,所公開的復(fù)合結(jié)構(gòu)可以包括互連的多個(gè)復(fù)合面板,其中,所述多個(gè)復(fù)合面板中的至少一個(gè)復(fù)合面板包括:結(jié)構(gòu)性的第一層壓板,該結(jié)構(gòu)性的第一層壓板包括不透射電磁輻射的第一復(fù)合材料,所述第一層壓板還包括外周邊緣和內(nèi)周邊緣;和結(jié)構(gòu)性的第二層壓板,該結(jié)構(gòu)性的第二層壓板包括能透射電磁輻射的第二復(fù)合材料,所述第二層壓板沿所述內(nèi)周邊緣設(shè)置在所述第一層壓板內(nèi)并且與所述第一層壓板物理接合。
在又一實(shí)施方式中,所公開的共形復(fù)合天線組件可以包括復(fù)合面板,該復(fù)合面板包括:結(jié)構(gòu)性的第一層壓板,該結(jié)構(gòu)性的第一層壓板包括不透射電磁輻射的第一復(fù)合材料,所述第一層壓板還包括外周邊緣和內(nèi)周邊緣;和結(jié)構(gòu)性的第二層壓板,該結(jié)構(gòu)性的第二層壓板包括能透射電磁輻射的第二復(fù)合材料,所述第二層壓板沿所述內(nèi)周邊緣設(shè)置在所述第一層壓板內(nèi)并且與所述第一層壓板物理接合;天線,該天線相對(duì)于所述第二層壓板定位;以及諧振腔,該諧振腔設(shè)置在所述第二層壓板和所述天線后面。
根據(jù)下面的詳細(xì)描述、附圖以及附屬權(quán)利要求書,所公開的裝置和方法的其它實(shí)施方式將變清楚。
附圖說明
圖1是所公開復(fù)合結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式的示意性框圖;
圖2是圖1的第一復(fù)合面板的一個(gè)實(shí)施方式的示意性平面圖;
圖3是圖1的第一復(fù)合面板的一個(gè)實(shí)施方式的示意性截面?zhèn)日晥D;
圖4是圖1的第一復(fù)合面板的另一實(shí)施方式的示意性截面?zhèn)日晥D;
圖5是圖1的第一復(fù)合面板的另一實(shí)施方式的局部示意性截面?zhèn)日晥D;
圖6是圖1的所公開復(fù)合結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施方式的局部示意性截面?zhèn)日晥D;
圖7是圖1的所公開復(fù)合結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施方式的示意性立體俯視和側(cè)視圖;
圖8是圖1的所公開復(fù)合結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施方式的示意性立體俯視和側(cè)視圖;
圖9是用于制造圖1的共形復(fù)合天線組件的所公開方法的一個(gè)實(shí)施方式的流程圖;
圖10是飛行器生產(chǎn)和保養(yǎng)方法的框圖;以及
圖11是飛行器的示意性例示圖。
具體實(shí)施方式
下列詳細(xì)描述參照例示了本公開的具體實(shí)施方式的附圖。具有不同結(jié)構(gòu)和操作的其它實(shí)施方式不脫離本公開的范圍。相同附圖標(biāo)記可以指不同圖中的相同部件或組件。
在圖1中,參照上述,連接各個(gè)部件和/或組件的實(shí)線(若有的話)可以表示機(jī)械、電氣、流體、光學(xué)、電磁以及其它聯(lián)接和/或其組合。如在此使用的,“聯(lián)接”意指直接和間接相關(guān)聯(lián)。例如,部件A可以直接關(guān)聯(lián)部件B,或者可以間接與其關(guān)聯(lián),例如,經(jīng)由另一部件C。應(yīng)當(dāng)明白,并非各種公開部件之間的所有關(guān)系都必需加以表示。因此,還可以存在除了框圖中描繪的那些以外的其它聯(lián)接。在不脫離本公開的范圍的情況下,按實(shí)線示出的一個(gè)或更多個(gè)部件可以從特殊例中省略。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚,圖1A所示特征中的一些可以按各種方式來組合,而不需要包括圖1、其它附圖和/或所附公開中描述的其它特征,即使這種組合或多個(gè)組件在此未明確地加以例示。類似的是,不限于所呈現(xiàn)示例的附加特征可以與在此所示并描述的一些或全部特征相組合。
參照?qǐng)D1,所公開復(fù)合結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式(整體上指定100)可以包括多個(gè)復(fù)合面板102??梢曰ミB多個(gè)復(fù)合面板102,以形成具有三維(“3D”)形狀104,并且限定中空內(nèi)部容積106的復(fù)合結(jié)構(gòu)100。例如,多個(gè)復(fù)合面板102可以包括復(fù)合面板114(在此還被稱為第一復(fù)合面板114),和復(fù)合面板116(在此還被稱為第二復(fù)合面板116)。
除非另外加以表明,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等在此僅被用作標(biāo)簽,而非旨在對(duì)這些術(shù)語所涉及的項(xiàng)目施加順序的、定位的、或分層的要求。而且,引用“第二”項(xiàng)不需要或排除存在低編號(hào)項(xiàng)(例如“第一”項(xiàng))和/或更高編號(hào)項(xiàng)(例如,“第三”項(xiàng))。
雖然復(fù)合結(jié)構(gòu)100(如圖1所示)的一個(gè)示例僅包括兩個(gè)復(fù)合面板114、116,但本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到,復(fù)合結(jié)構(gòu)100的其它示例可以包括被適當(dāng)互連以形成希望3D形狀104的任何數(shù)量的復(fù)合面板102(例如,第三復(fù)合面板、第四復(fù)合面板等)。
復(fù)合結(jié)構(gòu)100可以包括任何希望3D形狀104。3D形狀104可以包括各種尺度108。作為示例,尺度108可以包括復(fù)合結(jié)構(gòu)100的長(zhǎng)度尺度、寬度尺度、高度尺度以及/或截面尺度。
多個(gè)復(fù)合面板102中的至少一個(gè)(例如,第一復(fù)合面板114)可以包括射頻(“RF”)窗口118。RF窗口118可以被配置成,例如按選擇波長(zhǎng)透射電磁輻射150。作為一個(gè)普通的非限制例,RF窗口118可以被配置成,不干涉通過RF天線124發(fā)送和/或接收的RF信號(hào)(例如,無線電波126)。作作為一個(gè)具體的非限制例,RF窗口118可以透射具有從大約3kHz至大約300GHz的頻率的無線電波。
仍參照?qǐng)D1,一般來說,RF窗口118的與復(fù)合結(jié)構(gòu)100有關(guān)的位置(或者RF窗口118在結(jié)構(gòu)部件110上的位置)可以受各種因素支配。作為一個(gè)示例,RF窗口118的位置可以受支配于通過RF天線124發(fā)送和/或接收的RF信號(hào)(例如,無線電波126)的覆蓋范圍限制,如根據(jù)覆蓋范圍分析所確定的。例如,RF窗口118可以被定位成,限制來自附近障礙物(如交通工具112的其它結(jié)構(gòu)性部件)的遮蔽。作為另一示例,RF窗口118的位置可以受支配于所希望通信的類型。例如,RF窗口118可以被定位成,改進(jìn)空氣至空間(air-to-space)通信、空氣至空氣(air-to-air)通信以及/或空氣至地面(air-to-ground)通信。作為另一示例,RF窗口118的位置可以受支配于結(jié)構(gòu)性部件110的結(jié)構(gòu)性需求,例如,如通過結(jié)構(gòu)性分析所確定的。例如,RF窗口118可以定位于不負(fù)面影響結(jié)構(gòu)性部件110用于承受負(fù)載的能力的位置(例如,結(jié)構(gòu)上良性的位置)。還作為另一示例,RF窗口118可以位于縮減與其它天線(未明確例示)的干涉的位置處。
RF窗口118的尺度可以受支配于不同因素。例如,尺寸(例如,二維區(qū)域和/或厚度)可以例如受支配于天線124的尺寸、無線電波126的頻率、無線電波126的希望通帶等。
雖然復(fù)合結(jié)構(gòu)100(如圖1所示)的一個(gè)示例可以在多個(gè)復(fù)合面板102中的一個(gè)(例如,第一復(fù)合面板114)僅包括一個(gè)RF窗口118,但在其它示例中,第一復(fù)合面板114可以包括一個(gè)以上的RF窗口118(圖1中未明確示出)。類似的是,多個(gè)復(fù)合面板102中的其它復(fù)合面板(圖1中未明確示出)可以包括至少一個(gè)RF窗口118。
參照?qǐng)D2,第一復(fù)合面板114的一個(gè)實(shí)施方式可以包括第一層壓板138和第二層壓板140。第一層壓板138可以包括外周邊緣142和內(nèi)周邊緣144。第二層壓板140可以沿內(nèi)周邊緣144設(shè)置在第一層壓板138內(nèi),并與其物理接合。第二層壓板140可以限定RF窗口118。
作為一個(gè)示例,第一層壓板138和/或第二層壓板140可以是結(jié)構(gòu)性層壓板。如在此使用的,術(shù)語“結(jié)構(gòu)性”通常指用于處理在交通工具112移動(dòng)期間(例如,在飛行器飛行期間)遭遇的應(yīng)變、應(yīng)力以及/或力(在此通常稱為“載荷”)的能力。
參照?qǐng)D1,并且參照?qǐng)D2,第一層壓板138可以包括第一復(fù)合材料146(圖1)。第一復(fù)合材料146可以不透射電磁輻射150。作為一個(gè)普通的非限制例,第一復(fù)合材料146可以被配置成阻擋通過RF天線124發(fā)送和/或接收的RF信號(hào)(例如,無線電波126)。作為一個(gè)具體的非限制例,第一復(fù)合材料146可以不透射具有從大約3kHz至大約300GHz的頻率的無線電波。
第二層壓板140可以包括第二復(fù)合材料148(圖1)。第二復(fù)合材料148可以例如在選擇波長(zhǎng)下可以透射電磁輻射150。作為一個(gè)普通的非限制例,第二復(fù)合材料148可以被配置成,不干涉通過RF天線124發(fā)送和/或接收的RF信號(hào)(例如,無線電波126)。作為一個(gè)具體的非限制例,第二復(fù)合材料148可以透射具有從大約3kHz至大約300GHz的頻率的無線電波。
參照?qǐng)D3,并且參照?qǐng)D1,第一層壓板138可以包括至少一個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片(或?qū)?152、至少一個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154以及第一芯體156。第一芯體156可以插入第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152與第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154之間,以形成夾層結(jié)構(gòu)。第二層壓板140可以包括至少一個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158、至少一個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160以及第二芯體162。第二芯體162可以插入第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158與第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160之間,以形成夾層結(jié)構(gòu)。
作為一個(gè)普通的非限制例,第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152、第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154、第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158以及第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以包括:通過聚合物基質(zhì)材料粘合在一起的加強(qiáng)纖維材料片或底板。該聚合物基質(zhì)材料可以包括任何合適熱固性樹脂(例如,環(huán)氧樹脂)或熱塑性樹脂。該纖維材料可以包括任何合適的編織或非編織(例如,針織、編制或者縫合)連續(xù)加強(qiáng)纖維或細(xì)絲。
第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152、第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158、第一芯體156、第二芯體162、第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154,以及第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以例如在模具(未示出)內(nèi)連續(xù)鋪設(shè),并且共同固化以形成第一復(fù)合面板114。作為一個(gè)示例,第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152、第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154、第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158以及第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以包括利用聚合物基質(zhì)材料預(yù)浸漬的加強(qiáng)纖維材料片(預(yù)浸料),還已知為干敷層。作為另一示例,第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152、第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154、第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158以及第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以包括加強(qiáng)纖維材料片,并將該聚合物基質(zhì)材料涂敷至該加強(qiáng)纖維材料,還已知為濕敷層。
第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152、第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154、第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158以及第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160中的每一個(gè)都可以包括結(jié)構(gòu)性和可透射性特征和/或特性。選定加強(qiáng)纖維材料的結(jié)構(gòu)性和可透射性特征可以包括但不限于,抗張強(qiáng)度、導(dǎo)電性以及/或介電常數(shù)。
第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152和第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154的結(jié)構(gòu)性和可透射性特征可以例如受支配于加強(qiáng)纖維材料和/或聚合物基質(zhì)材料的抗張強(qiáng)度、導(dǎo)電性以及/或介電常數(shù),并且可以在確定第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152和第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154的適應(yīng)性方面加以考慮,以供用于第一層壓板138。
作為一個(gè)普通的非限制例,第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152和/或第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154可以是導(dǎo)電的并阻擋電磁輻射150(例如,無線電波126)通過(圖1)。作為一個(gè)具體的非限制例,第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152和/或第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154可以是碳纖維加強(qiáng)聚合物。第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152和第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154可以包括同一構(gòu)成材料(例如,加強(qiáng)纖維材料和/或聚合物基質(zhì)材料)或者可以包括不同構(gòu)成材料。
第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158和第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160的結(jié)構(gòu)性和可透射性特征可以例如受支配于加強(qiáng)纖維材料和/或聚合物基質(zhì)材料的抗張強(qiáng)度、導(dǎo)電性以及/或介電常數(shù),并且可以在確定第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158和第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160的適應(yīng)性方面加以考慮,以供用于第二層壓板140。
作為一個(gè)普通的非限制例,第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158和/或第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以是非導(dǎo)電的并允許電磁輻射150(例如,無線電波126)通過(圖1)。作為一個(gè)具體的非限制例,第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158和/或第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以是玻璃纖維加強(qiáng)聚合物。作為另一具體非限制例,第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158和/或第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以是玻璃纖維加強(qiáng)聚合物。作為另一具體非限制例,第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158和/或第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以是石英纖維加強(qiáng)聚合物。第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158和/或第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以包括同一構(gòu)成材料(例如,加強(qiáng)纖維材料和/或聚合物基質(zhì)材料)或者可以包括不同構(gòu)成材料。
作為一個(gè)普通的非限制例,第一芯體156和第二芯體162可以包括實(shí)芯材料。作為一個(gè)具體的非限制例,第一芯體156和第二芯體162可以包括蜂窩結(jié)構(gòu)芯材。作為另一具體非限制例,第一芯體156和第二芯體162可以包括復(fù)合泡沫芯材。作為另一具體非限制例,第一芯體156和第二芯體162可以包括泡沫。
類似的是,第一芯體156和第二芯體162中的每一個(gè)都可以包括結(jié)構(gòu)性和透射性特征和/或特性。所選定的芯材的結(jié)構(gòu)性和可透射性特征可以包括但不限于:抗張強(qiáng)度、導(dǎo)電性以及/或介電常數(shù)。所選定的芯材的結(jié)構(gòu)性和透射性特征可以在確定第一芯體1556的適應(yīng)性方面加以考慮以供用于第一層壓板138,和/或在確定第二芯體162的適應(yīng)性方面加以考慮以供用于第二層壓板140。
作為一個(gè)普通的非限制例,第一芯體156可以是導(dǎo)電的并阻擋電磁輻射150(例如,無線電波126)通過(圖1)。作為一個(gè)具體的非限制例,第一芯體156可以包括結(jié)構(gòu)性泡沫,如熱塑性或熱固性復(fù)合泡沫。作為另一具體非限制例,第一芯體156可以包括開孔泡沫(open cell foam,),如聚氨酯泡沫。作為另一具體非限制例,第一芯體156可以包括閉孔泡沫。
參照?qǐng)D4,第一層壓板138可以包括插針加強(qiáng)(pin-reinforced)的第一芯體164。插針加強(qiáng)的第一芯體164可以是提供結(jié)構(gòu)性第一層壓板138的一個(gè)示例。還設(shè)想了用于形成結(jié)構(gòu)性的第一層壓板138的其它技術(shù)。作為一個(gè)普通的非限制例,插針加強(qiáng)的第一芯體164可以包括利用多個(gè)可導(dǎo)電加強(qiáng)插針166加強(qiáng)的閉孔泡沫。作為一個(gè)示例,可導(dǎo)電加強(qiáng)插針166可以包括碳。可導(dǎo)電加強(qiáng)插針166可以部分或者完全延伸穿過插針加強(qiáng)的第一芯體164的厚度。
再次參照?qǐng)D3,并且參照?qǐng)D1,作為一個(gè)普通的非限制例,第二芯體162可以是非導(dǎo)電電介質(zhì),并且允許按選擇波長(zhǎng)通過電磁輻射150(例如,無線電波126)。作為一個(gè)具體的非限制例,第二芯體162可以包括結(jié)構(gòu)性泡沫。作為另一具體非限制例,第二芯體162可以包括開孔泡沫。作為另一具體非限制例,第二芯體162可以包括閉孔泡沫。
再次參照?qǐng)D4,第二層壓板140可以包括插針加強(qiáng)的第二芯體168。插針加強(qiáng)的第二芯體168可以是提供結(jié)構(gòu)性第二層壓板140的一個(gè)示例。還設(shè)想了用于形成結(jié)構(gòu)性的第二層壓板140的其它技術(shù)。作為一個(gè)普通的非限制例,插針加強(qiáng)的第二芯體168可以包括利用多個(gè)非導(dǎo)電加強(qiáng)插針170所加強(qiáng)的閉孔泡沫。作為一個(gè)示例,非導(dǎo)電加強(qiáng)插針170可以包括玻璃。作為另一普通的非限制例,非導(dǎo)電加強(qiáng)插針170可以包括石英。非導(dǎo)電加強(qiáng)插針170可以部分或者完全延伸穿過插針加強(qiáng)的第二芯體168的厚度。作為又一普通的非限制例,插針加強(qiáng)的第二芯體168可以包括非導(dǎo)電插針加強(qiáng)閉孔泡沫。
該加強(qiáng)插針可以向復(fù)合面板的芯體提供附加結(jié)構(gòu)完整性。該加強(qiáng)插針還可以被用作緩損和/或限制損壞傳播。作為一個(gè)示例,在插針加強(qiáng)的第一芯體164中使用可導(dǎo)電加強(qiáng)插針166可以提供高度耐用且防彈的第一層壓板138。作為另一示例,在插針加強(qiáng)的第二芯體168中使用非導(dǎo)電加強(qiáng)插針170可以提供高度耐用且防彈的第二層壓板140。作為又一示例,在插針加強(qiáng)的第一芯體164中使用可導(dǎo)電加強(qiáng)插針166和在插針加強(qiáng)的第二芯體168中使用非導(dǎo)電加強(qiáng)插針170可以提供高度耐用且防彈的復(fù)合面板(例如,第一復(fù)合面板114)。
插針加強(qiáng)的第二芯體168還可以包括多個(gè)可導(dǎo)電加強(qiáng)插針166。添加可導(dǎo)電加強(qiáng)插針166可以修改插針加強(qiáng)的第二芯體168的透射特性。例如,添加可導(dǎo)電加強(qiáng)插針166可以考慮到插針加強(qiáng)的第二芯體168,并由此,考慮到RF窗口118的頻率選擇透射特性。
參照?qǐng)D2和3,并且參照?qǐng)D1,當(dāng)形成包括RF窗口118的復(fù)合面板(例如,第一復(fù)合面板114)時(shí),第二層壓板140被集成至第一層壓板138。例如,第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158可以沿內(nèi)周邊緣144與第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152交錯(cuò)。第二層壓板162可以沿內(nèi)周邊緣144與第一芯體156相接(例如,緊接著并連接)。作為一個(gè)示例,第二芯體162的外周(未明確例示)可以鄰接(例如,接觸)第一芯體156的內(nèi)周(未明確例示)。第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以沿內(nèi)周邊緣144與第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154交錯(cuò)。
參照?qǐng)D5,作為一個(gè)示例,第一層壓板138可以包括:多個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片182(例如,兩個(gè)或更多個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152),和多個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片184(例如,兩個(gè)或更多個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154)。第二層壓板140可以包括:多個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片186(例如,兩個(gè)或更多個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158),和多個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片188(例如,兩個(gè)或更多個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160)。多個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片186與多個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片182可以交錯(cuò)。多個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片188與多個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片184可以交錯(cuò)。
多個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片186中的至少一個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158的至少一部分在交錯(cuò)時(shí),可以延伸越過多個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片182中的至少一個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152的內(nèi)周邊緣212。多個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片188中的至少一個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160的至少一部分在交錯(cuò)時(shí),可以延伸越過多個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片184中的至少一個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154的內(nèi)周邊緣214。第一芯體156的內(nèi)周邊緣216可以偏離第一纖維加強(qiáng)聚合物層片182的內(nèi)周邊緣212和第二纖維加強(qiáng)聚合物層片184的內(nèi)周邊緣214,以增加第一復(fù)合面板114的結(jié)構(gòu)完整性。
本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到,纖維加強(qiáng)聚合物層片(例如,多個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片182、多個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片184、多個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片186、多個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片188)的總數(shù),和/或芯體(例如,第一芯體156和第二芯體162)的厚度可以改變,舉例來說,如受支配于第一復(fù)合面板114的希望結(jié)構(gòu)性和/或透射性特征、復(fù)合結(jié)構(gòu)100(圖1)的希望目的等。
參照?qǐng)D6,第一復(fù)合面板114可以包括內(nèi)模線190和外模線192。在例如根據(jù)互連的第一復(fù)合面板114和第二復(fù)合面板116來形成復(fù)合結(jié)構(gòu)100時(shí),內(nèi)模線190可以限定復(fù)合結(jié)構(gòu)100的內(nèi)部表面194,而外模線192可以限定復(fù)合結(jié)構(gòu)100的外部表面196。內(nèi)模線190可以是連續(xù)的。外模線192可以是連續(xù)的。如在此使用的,“連續(xù)”通常指形成完整的整體,或者沒有中斷。作為一個(gè)示例,第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152(或者多個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片182)(圖5)和第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158(或者多個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片186)(圖5)可以形成連續(xù)內(nèi)模線190。作為一個(gè)示例,第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154(或者多個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片184)(圖5)和第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160(或者多個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片188)(圖5)可以形成連續(xù)外模線192。
RF天線124可以相對(duì)于第一復(fù)合面板114的RF窗口118定位。作為一個(gè)示例,并且如圖6最佳地例示,RF天線124可以設(shè)置在RF窗口118后面。例如,RF天線124可以在第二層壓板140后面,沿第一復(fù)合面板114的內(nèi)模線190(或者復(fù)合結(jié)構(gòu)100的內(nèi)部表面194)聯(lián)接(例如,聯(lián)接至內(nèi)模線190或內(nèi)部表面194)。在這種示例中,RF天線124可以包括聯(lián)接(例如,以機(jī)械方式連接、以粘附方式粘合等)至第二層壓板140的共形天線。作為一個(gè)具體的非限制例,RF天線124可以包括結(jié)合(例如,以粘附方式結(jié)合)至第一復(fù)合面板114的內(nèi)模線190的共形天線貼花(applique),如薄外皮和細(xì)枝貼花天線。作為另一具體非限制例,RF天線124可以包括在第二層壓板140后面以機(jī)械方式聯(lián)接(例如,扣牢)至第一復(fù)合面板114的內(nèi)模線190(或者復(fù)合結(jié)構(gòu)100的內(nèi)部表面194)的一個(gè)或更多個(gè)平坦天線振子(例如,偶極子天線、喇叭式天線或貼片天線)。還設(shè)想了其它合適類型的天線振子。
作為另一示例(未明確例示),RF天線124可以設(shè)置在RF窗口118前面。例如,RF天線124可以在第二層壓板140前面,沿第一復(fù)合面板114的內(nèi)模線192(或者復(fù)合結(jié)構(gòu)100的外部表面196)聯(lián)接(例如,聯(lián)接至其)。作為一個(gè)具體的非限制例,RF天線124可以包括結(jié)合(例如,以粘附方式結(jié)合)至第二層壓板140的共形外部天線貼花,如薄外皮和細(xì)枝貼花天線。雖然圖6中未明確例示,但可以在該天線貼花上涂敷保護(hù)涂層,以保護(hù)天線貼花不暴露至環(huán)境。
RF天線124的輻射部件的形狀取決于與其它天線的輻射圖案交疊的覆蓋范圍和偏振希望考慮,以及附近飛行器結(jié)構(gòu)的接近度。在一個(gè)具體的非限制例中,該形狀可以是提供半球形圓偏振輻射的螺旋形或開縫螺旋形。在另一具體的非限制例中,該形狀可以是提供半球形線偏振輻射的曲折螺旋形。在又一具體的非限制例中,該形狀可以是提供球形象限輻射的縫式槽口(slot notch)。
在這些示例中的任一者中,RF天線124可以交換(例如,脫離并替換)。作為一個(gè)示例,RF天線124可以在損壞或不正常起作用時(shí)與新RF天線交換。作為另一示例,RF天線124可以例如根據(jù)希望類型的通信與不同類型的RF天線交換(例如,任務(wù)專用天線)。
作為又一示例(未明確例示),RF天線124可以插入第二層壓板140的夾層結(jié)構(gòu)的層之間。作為一個(gè)示例,RF天線124可以插入第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158與第二芯體162之間。作為另一示例,RF天線124可以插入第二芯體160與第四纖維加強(qiáng)聚合物層片158之間。作為另一示例,RF天線124可以插入多個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片186之間(圖5)。作為又一示例,RF天線124可以插入多個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片188之間(圖5)。在這種示例中,RF天線124可以包括導(dǎo)電箔(例如,銅箔)。
可以將諧振腔198定位在RF窗口118與RF天線124后面。作為一個(gè)示例,諧振腔198可以在第二層壓板140后面,聯(lián)接至第一復(fù)合面板114的內(nèi)模線190(或者復(fù)合結(jié)構(gòu)100的內(nèi)部容積106的內(nèi)部表面194)。諧振腔198可以被配置成,實(shí)施從RF天線124發(fā)送的電磁輻射150(圖1)(例如,按選擇波長(zhǎng))(例如,無線電波126)(圖1)的單向輻射。諧振腔198還可以被配置成,設(shè)置RF天線124的諧振頻率(例如,調(diào)諧RF天線124)。作為一個(gè)示例,諧振腔198可以襯有電介質(zhì)材料。作為另一示例,諧振腔198可以填充有電介質(zhì)材料。
諧振腔198的尺度可以受支配于不同因素。例如,諧振腔198的尺寸和/或深度可以受支配于例如RF天線124的尺寸、無線電波126(圖1)的頻率、該腔內(nèi)內(nèi)部使用的用于縮減其深度需求的電介質(zhì)或其它材料等。
可選的是,可以將線網(wǎng)200插入第一復(fù)合面板114的夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)。線網(wǎng)200可以充當(dāng)雷擊分流機(jī)構(gòu)。線網(wǎng)200可以例如按選擇頻率(例如,無線電波126)(圖1)透射電磁輻射150(圖1)。作為一個(gè)普通的非限制例,線網(wǎng)200可以包括精細(xì)鋁質(zhì)網(wǎng)片。作為另一普通的非限制例,線網(wǎng)200可以包括構(gòu)圖化的鋁質(zhì)網(wǎng)箔。
作為一個(gè)示例,并且如圖6中最佳地例示,線網(wǎng)200可以插入第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154與第一芯體156以及第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160與第二芯體162之間。作為另一示例(未明確例示),線網(wǎng)200可以插入第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152與第一芯體156以及第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158與第二芯體162之間。作為另一示例(未明確例示),線網(wǎng)200可以插入多個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片184與多個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片188之間(圖5)。作為另一示例(未明確例示),線網(wǎng)200可以插入多個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片182與多個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片186之間(圖5)。
參照?qǐng)D1,并且參照?qǐng)D6,形成復(fù)合結(jié)構(gòu)100的、不包括RF窗口118的多個(gè)復(fù)合面板102中的任何復(fù)合面板(例如,第二復(fù)合面板116)都可以包括結(jié)構(gòu)性的第三層壓板172。第三層壓板172可以包括第三復(fù)合材料174(圖1)。第三復(fù)合材料174可以不透射電磁輻射150。作為一個(gè)普通的非限制例,第三復(fù)合材料174可以被配置成阻擋通過RF天線124發(fā)送和/或接收的RF信號(hào)(例如,無線電波126)。作為一個(gè)具體的非限制例,第三復(fù)合材料174可以不透射具有從大約3kHz至大約300GHz的頻率的無線電波。
第三層壓板172可以包括至少一個(gè)第五纖維加強(qiáng)聚合物層片176、至少一個(gè)第六纖維加強(qiáng)聚合物層片178以及第三芯體180。第三芯體180可以插入第五纖維加強(qiáng)聚合物層片176與第六纖維加強(qiáng)聚合物層片178之間,以形成夾層結(jié)構(gòu)。第三層壓板172可以包括和第一層壓板138相同的構(gòu)成材料(例如,加強(qiáng)纖維材料和/或聚合物基質(zhì)材料),或者可以包括不同構(gòu)成材料。
參照?qǐng)D1,在一個(gè)示例實(shí)現(xiàn)中,復(fù)合結(jié)構(gòu)100可以形成交通工具112的結(jié)構(gòu)性部件。作為一個(gè)普通的非限制例,復(fù)合結(jié)構(gòu)100(例如,結(jié)構(gòu)性部件110)可以是飛行器(例如,交通工具112)機(jī)體的結(jié)構(gòu)性部分。
作為一個(gè)具體的非限制例,復(fù)合結(jié)構(gòu)100可以是固定翼飛行器(例如,飛行器或固定翼無人駕駛飛行器)的機(jī)翼。作為另一具體非限制例,復(fù)合結(jié)構(gòu)100可以是固定翼飛行器的水平穩(wěn)定翼或垂直穩(wěn)定翼。作為另一具體非限制例,復(fù)合結(jié)構(gòu)100可以是旋轉(zhuǎn)翼飛行器(例如,直升機(jī)或旋翼無人駕駛飛行器)的機(jī)翼。作為又一具體的非限制例,復(fù)合結(jié)構(gòu)100可以是旋轉(zhuǎn)翼飛行器的尾桁。因此,3D形狀104和/或尺度108可以例如取決于交通工具112的類型(例如,飛行器的類型)、結(jié)構(gòu)性部件110的類型、結(jié)構(gòu)性部件110的尺寸和/或形狀等。
參照?qǐng)D7,在一個(gè)示例實(shí)施方式中,復(fù)合結(jié)構(gòu)100(例如,交通工具112的結(jié)構(gòu)性部件)可以是飛行器的復(fù)合機(jī)翼128(例如,固定翼或旋轉(zhuǎn)翼飛行器)??梢詫⒍鄠€(gè)復(fù)合面板102互連以形成復(fù)合機(jī)翼128。例如,多個(gè)復(fù)合面板102可以包括第一復(fù)合面板114、第二復(fù)合面板116,第三復(fù)合面板120、以及第四復(fù)合面板122。在該例示例中,第一復(fù)合面板114可以總體上限定復(fù)合機(jī)翼128的上表面130,第二復(fù)合面板116可以總體上限定復(fù)合機(jī)翼128的下表面132,第三復(fù)合面板120可以總體上限定復(fù)合機(jī)翼128的前緣134,而第四復(fù)合面板122可以總體上限定復(fù)合機(jī)翼128的后緣136。
雖然復(fù)合機(jī)翼128(如圖2所示)的一個(gè)示例可以包括四個(gè)復(fù)合面板102,但本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到,在其它示例中,可以將任何適合的多個(gè)復(fù)合面板102和/或任何合適構(gòu)造的復(fù)合面板102用于形成復(fù)合機(jī)翼128(或者交通工具112的其它結(jié)構(gòu)性部件110)。作為一個(gè)示例,復(fù)合機(jī)翼128可以包括采用蛤殼(clamshell)構(gòu)造的兩個(gè)互連復(fù)合面板102。例如,第一復(fù)合面板114可以總體上限定復(fù)合機(jī)翼128的上表面130、前緣134的上部以及后緣136的上部。第二復(fù)合面板116可以總體上限定復(fù)合機(jī)翼128的下表面132、前緣134的下部以及后緣136的下部。作為另一示例,可以將四個(gè)以上的復(fù)合面板102互連,以形成復(fù)合機(jī)翼128(或者交通工具112的其它結(jié)構(gòu)性部件110)。
復(fù)合機(jī)翼128可以包括至少一個(gè)RF窗口118。RF窗口118可以整體地形成到形成復(fù)合機(jī)翼128的多個(gè)復(fù)合面板102中的至少一個(gè)復(fù)合面板(例如,第一復(fù)合面板114)中。作為一個(gè)示例,并且如圖2中最佳地例示,RF窗口118可以整體地形成到第一復(fù)合面板114中。
還參照?qǐng)D7,并且參照?qǐng)D1,可以使用合適的結(jié)構(gòu)和/透射分析,來確定針對(duì)交通工具112的、由復(fù)合結(jié)構(gòu)100形成的其它類型的結(jié)構(gòu)性部件110(例如,尾桁)上的RF窗口118的恰當(dāng)位置。作為一個(gè)示例,復(fù)合機(jī)翼128上的RF窗口118的縱向位置可以取決于無線電波126的希望視野覆蓋范圍和希望偏振、與其它天線的輻射圖案交疊的考慮、交通工具112的用于考慮遮蔽和衍射的附近結(jié)構(gòu)(例如,主要或次要結(jié)構(gòu))的接近度、和/或RF窗口118針對(duì)復(fù)合機(jī)翼128的應(yīng)變?nèi)莶畹拇嬖谛浴?/p>
如在此使用的,“縱向”和/或“縱向地”通常被定義為該結(jié)構(gòu)的縱向方向。作為一個(gè)示例,飛行器上的縱向位置針對(duì)該飛行器的長(zhǎng)度來定義,并且從該飛行器的前部至后部定義飛行器的縱向方向。作為另一示例,針對(duì)該機(jī)翼的長(zhǎng)度(例如,翼展方向尺度)來定義飛行器機(jī)翼上的縱向位置,并且從該機(jī)翼的根部(例如,聯(lián)接至飛行器機(jī)身的地方)至該機(jī)翼的外側(cè)端定義機(jī)翼的縱向方向。
在一個(gè)非限制例中,復(fù)合機(jī)翼128的上表面130中的RF窗口118的布置例如可以考慮與位于另一機(jī)翼(未明確例示)中的類似對(duì)稱天線的輻射圖案交疊。在另一非限制例中,沿復(fù)合機(jī)翼128縱向地布置RF窗口118例如可以考慮針對(duì)機(jī)翼根部的接近度,典型地講,大約可操作頻帶的中心頻率的一半至四分之一波長(zhǎng)。在另一非限制例中,飛行器機(jī)體中的布置例如可以考慮RF窗口118的取向,以支持空氣至空氣、空氣至空間以及/或者空氣至地面無線電覆蓋。在另一非限制例中,左舷或右舷面板中的RF窗口118的布置例如可以考慮與附近結(jié)構(gòu)的交互作用、與位于飛行器的相對(duì)側(cè)上的類似對(duì)稱天線的輻射圖案交疊,和/或RF窗口118的、用于支持空氣至空氣、空氣至空間以及/或者空氣至地面無線電覆蓋的取向。在又一非限制例中,垂直尾翼或水平翼的前緣或后緣中的RF窗口118的布置例如可以考慮與附近結(jié)構(gòu)的交互作用、與位于飛行器的相對(duì)側(cè)上的類似對(duì)稱天線的輻射圖案交疊,以及/或者RF窗口118的、用于支持空氣至空氣、空氣至空間以及/或者空氣至地面無線電覆蓋的取向。
雖然如圖7所示的復(fù)合機(jī)翼128(例如,復(fù)合結(jié)構(gòu)100)的一個(gè)示例僅包括位于上表面130上的、用于空氣至空間通信的一個(gè)RF窗口118(例如,在多個(gè)復(fù)合面板102中的第一復(fù)合面板114中),但在其它示例中,復(fù)合機(jī)翼128可以包括例如位于同一表面或不同表面上的一個(gè)以上的RF窗口118,作為另一RF窗口118(圖2中未明確示出)。
還參照?qǐng)D7,復(fù)合結(jié)構(gòu)100(例如,復(fù)合機(jī)翼128)可以包括至少一個(gè)訪問面板204。訪問面板204可以形成在多個(gè)復(fù)合面板102中的至少一個(gè)復(fù)合面板(例如,第一復(fù)合面板114)中。訪問面板204可以被配置成,對(duì)復(fù)合結(jié)構(gòu)100的內(nèi)部容積106(圖1)提供訪問,例如訪問RF天線124和/或諧振腔198(圖1)。另選的是,如果將RF窗口118定位在復(fù)合機(jī)翼128根部附近,則可以通過從飛行器的主結(jié)構(gòu)(例如,機(jī)體)去除復(fù)合機(jī)翼1128而容易獲取訪問。
參照?qǐng)D1,并且參照?qǐng)D6,復(fù)合結(jié)構(gòu)100可以包括多個(gè)內(nèi)部支承部202。多個(gè)內(nèi)部支承部202可以聯(lián)接至復(fù)合結(jié)構(gòu)100(例如,多個(gè)復(fù)合面板102的內(nèi)模線190(圖6))的內(nèi)部表面194(圖6),并且設(shè)置在內(nèi)部容積106內(nèi)。多個(gè)內(nèi)部支承部202可以增加復(fù)合結(jié)構(gòu)100的結(jié)構(gòu)完整性。
圖1中的交通工具112、共形復(fù)合天線組件210、第一復(fù)合面板114以及/或者第二復(fù)合面板116的所例示實(shí)施方式不是意指暗示針對(duì)可以實(shí)現(xiàn)不同示例實(shí)施方式的方式的物理或結(jié)構(gòu)性限制。除了和/或代替所示特征以外,還可以使用其它特征。在一些示例實(shí)施方式中一些特征不是必需的。而且,呈現(xiàn)一些框圖來例示一些功能特征。當(dāng)在不同示例實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)時(shí),這些框中的一個(gè)或更多個(gè)可以組合和/或劃分成不同框。而且,共形復(fù)合天線組件210可以包括除了復(fù)合材料(例如,第一復(fù)合材料146、第二復(fù)合材料148和/或第三復(fù)合材料174)和/或芯體(例如,第一芯體156、第二芯體162和/或第三芯體180)以外的其它附加材料。
參照?qǐng)D8,并且參照?qǐng)D1,作為一個(gè)示例,多個(gè)內(nèi)部支承部202可以包括翼梁(spar)206和/或肋拱(rib)208。還可以使用其它內(nèi)部支承部202,例如,縱梁(stringer)、支柱(strut)等。
參照?qǐng)D9,并且參照?qǐng)D1-6,用于制造共形復(fù)合天線組件(例如,共形復(fù)合天線組件210(圖1))的所公開方法的一個(gè)實(shí)施方式(總體上指定300)可以包括以下步驟:例如在模具上鋪設(shè)至少一個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152,如框302所示。第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152可以包括根據(jù)內(nèi)周邊緣212(圖5)限定的開口。
方法300還可以包括以下步驟:在第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152上鋪設(shè)至少一個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158,如框304所示。第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158可以定位在第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152中的開口內(nèi),并且沿內(nèi)周邊緣212接合。例如,第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158可以與第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152交錯(cuò)。
方法300還可以包括以下步驟:在第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152和第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158上鋪設(shè)第一芯體156和第二芯體162,如框306所示??梢詫⒌谝恍倔w156設(shè)置在第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152上??梢詫⒌诙倔w162設(shè)置在第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158上。作為一個(gè)示例,第一芯體156可以包括根據(jù)內(nèi)周邊緣216(圖5)限定的開口??梢詫⒌诙倔w162定位在第一芯體中的開口內(nèi),并且沿內(nèi)周邊緣216接合。作為另一示例,第一芯體156例如可以通過利用多個(gè)導(dǎo)電加強(qiáng)插針166(例如,圖4所示插針加強(qiáng)的第一芯體164)來形成,而第二芯體162例如可以通過利用多個(gè)非導(dǎo)電加強(qiáng)插針170(例如,圖4所示的插針加強(qiáng)的第二芯體168)而形成在內(nèi)周邊緣216內(nèi)。
方法300還可以包括以下步驟:在第一芯體156上鋪設(shè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154,如框308所示。第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154可以包括根據(jù)內(nèi)周邊緣214(圖5)限定的開口。第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154中的開口可以使第二芯體162暴露。
方法300還可以包括以下步驟:在第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154的至少一部分和第二芯體162上鋪設(shè)至少一個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160,如框310所示。第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以定位在第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154中的開口內(nèi),并且沿內(nèi)周邊緣214接合。例如,第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160可以與第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154交錯(cuò)。
方法300還可以包括以下步驟:共同固化第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152、第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154、第一芯體156、第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158、第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160、以及第二芯體162,以形成第一復(fù)合面板114,如框312所示。
由此,第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152、第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154、第一芯體156、第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158、第四纖維加強(qiáng)聚合物層片160以及第二芯體162可以形成具有夾層結(jié)構(gòu)的第一復(fù)合面板114。第一纖維加強(qiáng)聚合物層片152、第二纖維加強(qiáng)聚合物層片154以及第一芯體156可以形成第一復(fù)合面板114的第一層壓板138。第三纖維加強(qiáng)聚合物層片158、第三纖維加強(qiáng)聚合物層片160以及第二芯體162可以形成第一復(fù)合面板114的第二層壓板140。第二層壓板140可以與第一層壓板138集成(例如,共用公共內(nèi)模線190和外模線192(圖6)),并且限定第一復(fù)合面板114中的RF窗口118。
方法300還可以包括以下步驟:將RF天線124例如靠近RF窗口118的一側(cè)(例如,RF窗口上或者附近),聯(lián)接至第一復(fù)合面板114,如框314所示。作為一個(gè)示例,可以將RF天線124在RF窗口118后面聯(lián)接至第一復(fù)合面板114(例如,環(huán)繞內(nèi)模線190(圖6)聯(lián)接至第二層壓板140)。作為一個(gè)示例,可以將RF天線124在RF窗口118前面聯(lián)接至復(fù)合面板114(例如,環(huán)繞外模線192(圖6)聯(lián)接至第二層壓板140)。作為另一示例,RF天線124可以插入第二層壓板140內(nèi)。
方法300還可以包括以下步驟:將諧振腔198(圖6)定位在RF窗口118和RF天線124后面,如框316所示。作為一個(gè)示例,可以將諧振腔198在RF窗口118和RF天線124后面聯(lián)接至第一復(fù)合面板114(例如,環(huán)繞內(nèi)模線190(圖6)聯(lián)接至第二層壓板140)。
方法300還可以包括以下步驟:互連第一復(fù)合面板114與至少一個(gè)附加復(fù)合面板(例如,第二復(fù)合面板116(圖1)),以形成復(fù)合結(jié)構(gòu)100,如框318所示。
復(fù)合結(jié)構(gòu)100可以形成交通工具112(圖1)的結(jié)構(gòu)性部件110。作為一個(gè)示例,并且如圖7所示,復(fù)合結(jié)構(gòu)100可以形成飛行器的復(fù)合機(jī)翼128。由此,復(fù)合結(jié)構(gòu)100(例如,復(fù)合機(jī)翼128)可以包括共形復(fù)合天線組件210。
在不脫離本公開的范圍的情況下,可以對(duì)方法300進(jìn)行修改、添加或省略。方法300可以包括更多、更少或其它步驟。另外,步驟可以按任何合適次序來執(zhí)行。而且,方法300可以包括除了復(fù)合材料(例如,第一復(fù)合面板114和/或第二復(fù)合面板116(圖1))和/或芯體(例如,第一芯體156、第二芯體162和/或第三芯體180(圖1))以外的其它附加材料。
本公開的示例可以在如圖10所示飛行器制造和保養(yǎng)方法1100和如圖11所示飛行器1200的背景下進(jìn)行描述。在預(yù)生產(chǎn)期間,例示性方法1100可以包括飛行器1200的規(guī)范和設(shè)計(jì)(如框1102所示)以及材料采購(如框1104所示)。在生產(chǎn)期間,可以進(jìn)行飛行器1200的部件和子組件制造(如框1106所示)以及系統(tǒng)集成(如框1108所示)。此后,飛行器1200可以經(jīng)歷認(rèn)證和交付(如框1110所示),要進(jìn)行使用(如框1112所示)。在使用中,飛行器1200可以被安排例行維護(hù)和保養(yǎng),如框1114所示。例行維護(hù)和保養(yǎng)可以包括對(duì)飛行器1200的一個(gè)或更多個(gè)系統(tǒng)的修改、重新配置、整修等。
例示性方法1100的每一個(gè)過程都可以通過系統(tǒng)集成商、第三方以及/或操作員(例如,消費(fèi)者)來執(zhí)行或完成。出于本描述的目的,系統(tǒng)集成商可以無限制地包括任何數(shù)量的飛行器制造商和主系統(tǒng)分包商;第三方可以無限制地包括任何數(shù)量的廠商、分包商以及供應(yīng)商;而操作員可以是航線、租賃公司、軍事實(shí)體、保養(yǎng)機(jī)構(gòu)等。
如圖11所示,根據(jù)例示性方法1100生產(chǎn)的飛行器1200可以包括具有多個(gè)高級(jí)系統(tǒng)1204和內(nèi)部1206的機(jī)體1202。高級(jí)系統(tǒng)1204的示例包括以下中的一個(gè)或更多個(gè):推進(jìn)系統(tǒng)1208、電氣系統(tǒng)1210、液壓系統(tǒng)1212以及環(huán)境系統(tǒng)1214??梢园ㄈ魏螖?shù)量的其它系統(tǒng)。盡管示出了航天示例,但在此公開的原理可以應(yīng)用至其它工業(yè),如汽車和船舶工業(yè)。
在此示出或描述的裝置和方法可以在制造和保養(yǎng)方法1100的任一個(gè)或更多個(gè)階段期間采用。例如,與部件和子組件制造(框1106)相對(duì)應(yīng)的部件或子組件可以按與在飛行器1200處于使用中時(shí)(框1112)所生產(chǎn)的部件或子組件類似的方式來制作或制造。而且,本裝置和方法的一個(gè)或更多個(gè)示例,或其組合可以在生產(chǎn)階段(框1108和1110)期間加以利用,例如,通過在飛行器制造和保養(yǎng)過程中大致縮減與假冒部件相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)。類似的是,例如并且無限制地,當(dāng)飛行器1200在使用中時(shí)(框1112)和在維護(hù)和保養(yǎng)階段(框1114),本裝置和方法的一個(gè)或更多個(gè)示例,或其組合可以加以利用。
而且,本公開包括根據(jù)下列條款的實(shí)施方式:
1、一種復(fù)合面板,該復(fù)合面板包括:
第一層壓板,該第一層壓板包括不透射電磁輻射的第一復(fù)合材料,所述第一層壓板還包括外周邊緣和內(nèi)周邊緣;以及
第二層壓板,該第二層壓板包括能透射電磁輻射的第二復(fù)合材料,所述第二層壓板沿所述內(nèi)周邊緣設(shè)置在所述第一層壓板內(nèi)并且與所述第一層壓板物理接合。
2、根據(jù)條款1所述的復(fù)合面板,其中,所述第一層壓板包括:
至少一個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片;
至少一個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片;以及
第一芯體,該第一芯體插入所述第一纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第二纖維加強(qiáng)聚合物層片之間,以形成第一夾層結(jié)構(gòu)。
3、根據(jù)條款2所述的復(fù)合面板,其中,所述第二層壓板包括:
至少一個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片;
至少一個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片;以及
第二芯體,該第二芯體插入所述第三纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第四纖維加強(qiáng)聚合物層片之間以形成第二夾層結(jié)構(gòu)。
4、根據(jù)條款3所述的復(fù)合面板,其中:
所述第三纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第一纖維加強(qiáng)聚合物層片交錯(cuò),
所述第四纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第二纖維加強(qiáng)聚合物層片交錯(cuò),并且
所述第二芯體與所述第一芯體鄰接。
5、根據(jù)條款3所述的復(fù)合面板,其中,所述第三纖維加強(qiáng)聚合物層片、所述第四纖維加強(qiáng)聚合物層片、以及所述第二芯體不導(dǎo)電并且是電介質(zhì)。
6、根據(jù)條款3所述的復(fù)合面板,所述復(fù)合面板還包括:
天線;以及
諧振腔,該諧振腔設(shè)置在所述第二層壓板和所述天線后面。
7、根據(jù)條款6所述的復(fù)合面板,其中,所述天線插入所述第三纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第二芯體之間。
8、根據(jù)條款6所述的復(fù)合面板,其中,所述天線插入所述第二芯體與所述第四纖維加強(qiáng)聚合物層片之間。
9、根據(jù)條款6所述的復(fù)合面板,所述復(fù)合面板還包括:
內(nèi)模線,該內(nèi)模線由所述第一層壓板和所述第二層壓板限定;
外模線,該外模線由所述第一層壓板和所述第二層壓板限定,并且
其中,所述天線沿所述內(nèi)模線聯(lián)接至所述第二層壓板。
10、根據(jù)條款6所述的復(fù)合面板,所述復(fù)合面板還包括:
內(nèi)模線,該內(nèi)模線由所述第一層壓板和所述第二層壓板限定;
外模線,該外模線由所述第一層壓板和所述第二層壓板限定,并且
其中,所述天線沿所述外模線聯(lián)接至所述第二層壓板。
11、一種復(fù)合結(jié)構(gòu),該復(fù)合結(jié)構(gòu)包括:
互連的多個(gè)復(fù)合面板,其中,所述多個(gè)復(fù)合面板中的至少一個(gè)復(fù)合面板包括:
第一層壓板,該第一層壓板包括不透射電磁輻射的第一復(fù)合材料,所述第一層壓板還包括外周邊緣和內(nèi)周邊緣;以及
第二層壓板,該第二層壓板包括能透射電磁輻射的第二復(fù)合材料,所述第二層壓板沿所述內(nèi)周邊緣設(shè)置在所述第一層壓板內(nèi)并且與所述第一層壓板物理接合。
12、根據(jù)條款11所述的復(fù)合結(jié)構(gòu),其中,所述第一層壓板包括:
至少一個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片;
至少一個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片;以及
第一芯體,該第一芯體插入所述第一纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第二纖維加強(qiáng)聚合物層片之間以形成第一夾層結(jié)構(gòu)。
13、根據(jù)條款12所述的復(fù)合結(jié)構(gòu),其中,所述第二層壓板包括:
至少一個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片;
至少一個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片;以及
第二芯體,該第二芯體插入所述第三纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第四纖維加強(qiáng)聚合物層片之間,以形成第二夾層結(jié)構(gòu)。
14、根據(jù)條款13所述的復(fù)合結(jié)構(gòu),其中:
所述第三纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第一纖維加強(qiáng)聚合物層片交錯(cuò),
所述第四纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第二纖維加強(qiáng)聚合物層片交錯(cuò),并且
所述第二芯體鄰接所述第一芯體。
15、根據(jù)條款11所述的復(fù)合結(jié)構(gòu),所述復(fù)合結(jié)構(gòu)還包括:
天線;以及
諧振腔,該諧振腔設(shè)置在所述第二層壓板和所述天線后面。
16、根據(jù)條款11所述的復(fù)合結(jié)構(gòu),其中,所述復(fù)合結(jié)構(gòu)形成交通工具的結(jié)構(gòu)性部件。
17、根據(jù)條款11所述的復(fù)合結(jié)構(gòu),其中,所述復(fù)合結(jié)構(gòu)形成飛行器的復(fù)合機(jī)翼。
18、一種共形復(fù)合天線組件,該共形復(fù)合天線組件包括:
復(fù)合面板,該復(fù)合面板包括:
第一層壓板,該第一層壓板包括不透射電磁輻射的第一復(fù)合材料,所述第一層壓板還包括外周邊緣和內(nèi)周邊緣;以及
第二層壓板,該第二層壓板包括能透射電磁輻射的第二復(fù)合材料,所述第二層壓板沿所述內(nèi)周邊緣設(shè)置在所述第一層壓板內(nèi)并且與所述第一層壓板物理接合;
天線,該天線相對(duì)于所述第二層壓板定位;以及
諧振腔,該諧振腔設(shè)置在所述第二層壓板和所述天線后面。
19、根據(jù)條款18所述的共形復(fù)合天線組件,其中:
所述第一層壓板包括:
至少一個(gè)第一纖維加強(qiáng)聚合物層片;
至少一個(gè)第二纖維加強(qiáng)聚合物層片;以及
第一芯體,該第一芯體插入所述第一纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第二纖維加強(qiáng)聚合物層片之間,以形成第一夾層結(jié)構(gòu),
所述第二層壓板包括:
至少一個(gè)第三纖維加強(qiáng)聚合物層片;
至少一個(gè)第四纖維加強(qiáng)聚合物層片;以及
第二芯體,該第二芯體插入所述第三纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第四纖維加強(qiáng)聚合物層片之間,以形成第二夾層結(jié)構(gòu),
所述第三纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第一纖維加強(qiáng)聚合物層片交錯(cuò),
所述第四纖維加強(qiáng)聚合物層片與所述第二纖維加強(qiáng)聚合物層片交錯(cuò),并且
所述第二芯體鄰接所述第一芯體。
20、根據(jù)條款18所述的共形復(fù)合天線組件,其中,所述復(fù)合面板互連至至少一個(gè)附加復(fù)合面板,以形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。
盡管已經(jīng)示出并描述了所公開裝置和方法的不同實(shí)施方式,但本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀本說明書,可以想到修改例。本申請(qǐng)包括這種修改例,并且僅通過權(quán)利要求書的范圍來限制。