本實用新型涉及吸波研究技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種吸波模塊、吸波結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

航天器在發(fā)射之前，需要在地面空間環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)進(jìn)行空間冷黑背景下的真空熱試驗，獲取整星溫度分布數(shù)據(jù)，考驗熱控分系統(tǒng)維持星上儀器設(shè)備和分系統(tǒng)在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)的能力，驗證熱設(shè)計的正確性；同時考核衛(wèi)星在真空高、低溫環(huán)境下的工作性能，驗證各系統(tǒng)之間的性能匹配性和協(xié)調(diào)性。真空熱試驗中，采用紅外加熱籠和紅外燈陣等外熱流模擬裝置模擬空間外熱流，航天器按照在軌實際狀態(tài)工作，驗證航天器對空間環(huán)境的適應(yīng)性及各單機(jī)的工作穩(wěn)定性。

地面空間環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)的熱沉、紅外加熱籠、紅外燈陣及試驗工裝等全部是金屬材料，金屬材料對于微波具有很好的反射效果。在不采取任何措施的情況下，航天器產(chǎn)品直接在空間環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)發(fā)射微波，必然有很大比率反射回航天器產(chǎn)品表面，如果反射回的微波功率超過一定量，就有可能阻塞產(chǎn)品接收通道甚至造成損壞。為避免上述情況發(fā)生，裝有微波發(fā)射功能的航天器在真空熱試驗前，需對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改裝，接有線負(fù)載，由負(fù)載吸收微波功率，試驗后再重新組裝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

然而，這樣的改裝存在以下缺點：

(1)隨著新一代航天器產(chǎn)品的復(fù)雜化，產(chǎn)品越來越細(xì)小，改裝工作更加困難，即使可以改裝，由于結(jié)構(gòu)細(xì)小脆弱，改裝中產(chǎn)品面臨不可預(yù)估的風(fēng)險，改 裝前后狀態(tài)難以保證。正在預(yù)研的新一代產(chǎn)品復(fù)雜度大大提高，產(chǎn)品的改裝不可接收或不可以改裝，因此，目前真空熱試驗方法難以滿足當(dāng)前航天器產(chǎn)品的需求；

(2)航天器產(chǎn)品接有線負(fù)載，導(dǎo)致產(chǎn)品試驗狀態(tài)和在軌工作狀態(tài)不一致；產(chǎn)品微波功率由負(fù)載吸收，由于22％左右的微波輻射能量在負(fù)載上轉(zhuǎn)化為熱能，造成產(chǎn)品熱狀態(tài)失真，無法考察熱效應(yīng)對于產(chǎn)品熱設(shè)計的影響。如果僅以目前有線負(fù)載模式進(jìn)行真空熱試驗，將會使產(chǎn)品之間的耦合作用消失，無法對產(chǎn)品的性能充分考核，因此航天器熱平衡或熱真空試驗時，必須采取在軌工作狀態(tài)的工作模式，這樣才能更全面地對熱控設(shè)計和可靠性進(jìn)行考核。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中的吸波模塊中的吸波元件是粘接在安裝板上的，但是在吸波工作過程中，吸波模塊會產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致粘接膠失效而使吸波元件從安裝板上掉落。雖然現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用鑲嵌工藝解決了吸波元件從安裝板掉落的難題，然而采用鑲嵌工藝的生產(chǎn)、裝配工序復(fù)雜，使得在對航天產(chǎn)品進(jìn)行測試過程中采用的吸波模塊生產(chǎn)復(fù)雜，且成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種吸波模塊、吸波結(jié)構(gòu)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中真空熱試驗過程中利用有線負(fù)載消耗產(chǎn)品設(shè)備發(fā)出的微波導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)備的試驗狀態(tài)和在軌工作狀態(tài)不一致的問題，并且改進(jìn)吸波元件與安裝板的連接方式以降低吸波模塊的生產(chǎn)、裝配的工藝難度。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是：提供一種吸波模塊，包括：安裝板，安裝板上開設(shè)有矩形陣列分布的通孔；多個吸波尖錐構(gòu)件，各吸波尖錐構(gòu)件上開設(shè)有連接孔結(jié)構(gòu)，各吸波尖錐構(gòu)件安裝在安裝板上，連接孔結(jié)構(gòu)與安裝板上的通孔一一對應(yīng)地設(shè)置，且相鄰兩個吸波尖錐構(gòu)件相互接觸；連接構(gòu)件，連接構(gòu)件穿過通孔與連接孔結(jié)構(gòu)配合連接。

可選地，各吸波尖錐構(gòu)件上還開有減重空腔，減重空腔與連接孔結(jié)構(gòu)相連 通。

可選地，連接孔結(jié)構(gòu)設(shè)置有卡接凸緣，連接構(gòu)件具有頭部和連接在頭部上桿體，桿體包括至少兩個分桿，相鄰分桿之間具有間隙，分桿上設(shè)置有與卡接凸緣配合卡接的卡接凸起，且卡接凸起的頂面為朝向吸波尖錐構(gòu)件的尖端方向傾斜的斜面。

可選地，一個桿體的分桿數(shù)量為四個。

可選地，連接孔結(jié)構(gòu)為螺紋孔，連接構(gòu)件為與螺紋孔配合的螺栓。

可選地，各個吸波尖錐構(gòu)件與安裝板之間設(shè)置有彈性形變層。

可選地，各個吸波尖錐構(gòu)件與安裝板之間設(shè)置有彈性壓片。

可選地，各個吸波尖錐構(gòu)件包括座體部和錐體部，錐體部連接在座體部上，座體部與安裝板連接，且座體部的相鄰兩側(cè)邊上設(shè)置有凸棱，座體部的與凸棱相對的兩側(cè)邊形成有容納槽，相鄰兩個吸波尖錐構(gòu)件之間的凸棱與相應(yīng)的容納槽相配合。

根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種吸波結(jié)構(gòu)，包括安裝框架和多個吸波模塊，多個吸波模塊安裝在安裝框架上形成吸波板，吸波模塊為前述的吸波模塊；一個吸波板豎直放置作為屏風(fēng)式吸波結(jié)構(gòu)；或者，五個吸波板之間相接形成容納空間作為框架式吸波結(jié)構(gòu)；或者，多個吸波板相連接形成密閉的箱體空間作為為箱體式吸波結(jié)構(gòu)。

本實用新型中，利用安裝板與吸波尖錐構(gòu)件形成的吸波模塊在對航天產(chǎn)品試驗的過程中進(jìn)行吸波消耗，保證工作人員不受航天產(chǎn)品所發(fā)射的強(qiáng)烈電磁波的傷害，并且通過該吸波模塊使航天產(chǎn)品脫離真空環(huán)境試驗條件的限制，并且通過連接構(gòu)件、安裝板上的通孔以及吸波尖錐構(gòu)件上的連接孔結(jié)構(gòu)三者之間的 配合，簡化了現(xiàn)有技術(shù)中鑲嵌工藝的加工難度，降低吸波模塊的生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的吸波模塊的第一實施例的部分剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的吸波模塊的第一實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的吸波模塊的第一實施例的單個吸波尖錐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型的吸波模塊的第二實施例的部分剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型的吸波模塊的第三實施例的單個吸波尖錐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型的吸波模塊的第三實施例的相鄰兩個吸波尖錐構(gòu)件的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實用新型的吸波模塊的第三實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實用新型的吸波模塊的第四實施例的部分剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本實用新型中的彈性壓片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本實用新型的吸波模塊的第四實施例中連接構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是圖10的右視圖；

圖12是本實用新型的吸波模塊的第四實施例中單個吸波尖錐構(gòu)件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是吸波尖錐構(gòu)件的電磁波試驗曲線圖。

在附圖中：

10、安裝板； 20、吸波尖錐構(gòu)件；

21、連接孔結(jié)構(gòu)； 22、減重空腔；

211、卡接凸緣； 30、連接構(gòu)件；

31、頭部； 32、桿體；

321、分桿； 3210、卡接凸起；

40、彈性形變層； 201、座體部；

202、錐體部； 2011、凸棱；

2012、容納槽； 50、彈性壓片；

51、連接片； 52、彈壓腳。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者間接在該另一個元件上。當(dāng)一個元件被稱為“連接于”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者間接連接至該另一個元件上。

還需要說明的是，本實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。

如圖1至圖3所示，本實用新型的第一實施例的吸波模塊包括安裝板10、多個吸波尖錐構(gòu)件20和連接構(gòu)件30，安裝板10上開設(shè)有矩形陣列分布的通孔，各吸波尖錐構(gòu)件20上開設(shè)有連接孔結(jié)構(gòu)21，各吸波尖錐構(gòu)件20安裝在安裝板10上，連接孔結(jié)構(gòu)21與安裝板10上的通孔一一對應(yīng)地設(shè)置，且相鄰兩個吸波尖錐構(gòu)件20相互接觸，連接構(gòu)件30穿過通孔與連接孔結(jié)構(gòu)21配合連接。

通過將吸波尖錐構(gòu)件20安裝在安裝板10上形成吸波模塊，在對航天產(chǎn)品進(jìn)行電磁波信號測試過程中，利用該吸波模塊對航天產(chǎn)品所發(fā)射的電磁波進(jìn)行吸波消耗，以此保證工作人員不受航天產(chǎn)品所發(fā)射的強(qiáng)烈電磁波的傷害，并且使得針對航天產(chǎn)品的試驗過程能夠脫離真空環(huán)境而進(jìn)行，并且利用連接構(gòu)件30，通過在安裝板10開設(shè)通孔以及在吸波尖錐構(gòu)件20中設(shè)置連接孔結(jié)構(gòu)21， 然后利用連接構(gòu)件30通過安裝板10的通過與吸波尖錐構(gòu)件20的連接孔結(jié)構(gòu)21進(jìn)行緊固連接，從而改變現(xiàn)有技術(shù)中的鑲嵌連接工藝，達(dá)到簡化安裝板10與吸波尖錐構(gòu)件20之間連接難度的效果。

本實施例的各個吸波尖錐構(gòu)件20的主體均為四棱錐體，這樣，相鄰兩個吸波尖錐構(gòu)件20之間的相對面形成對電磁波的有效反射面，在不斷反射電磁波同時也在不斷吸收消耗電磁波能量，達(dá)到吸波消能的目的。

在組裝完成的吸波模塊中，其重量較大，難以搬運(yùn)組裝，為了減少重量，因此，各吸波尖錐構(gòu)件20上還開有減重空腔22，減重空腔22與連接孔結(jié)構(gòu)21相連通。如此，便能夠大大減輕所組裝完成的吸波模塊的重量，方便工作人員對吸波模塊進(jìn)行搬運(yùn)移動。

在本實施例中，連接孔結(jié)構(gòu)21可以為螺紋孔，相應(yīng)地，連接構(gòu)件30為與螺紋孔配合的螺栓。在裝配過程中，使吸波尖錐構(gòu)件20的連接孔結(jié)構(gòu)21的螺紋孔與安裝板10上的通孔對齊，然后將螺栓穿過安裝板10的通孔，然后擰緊螺栓與螺紋孔之間的配合，直至將吸波尖錐構(gòu)件20固定在安裝板10上。

在制造本實施的吸波錐體22的過程中，本實施例應(yīng)用燒結(jié)工藝進(jìn)行制造，采用耐高溫和低放氣性的SiC吸波材料經(jīng)1000℃以上高溫?zé)Y(jié)，并且座體21與吸波錐體22之間一體成型而成。

如圖4所示，其是本實用新型的吸波模塊的第二實施例的部分剖視結(jié)構(gòu)，在第二實施例中，各個吸波尖錐構(gòu)件20與安裝板10之間設(shè)置有彈性形變層40，優(yōu)選地，彈性形變層40為硅橡膠層。在對各個尖錐構(gòu)件20連接在安裝板10上的過程中，為了消除吸波尖錐構(gòu)件20與安裝板10之間的剛性碰撞，因而在安裝板10上首先設(shè)置一層具有彈性的彈性形變層40，在利用螺栓將吸波尖錐構(gòu)件20固定在安裝板10上的過程中，彈性形變層40能夠緩沖吸波尖錐構(gòu)件20對安裝板10的碰撞力度，從而確保各個吸波尖錐構(gòu)件20的完整性。優(yōu)選地，本實施例選用GD414-C硅橡膠對安裝板10和吸波尖錐構(gòu)件20的底部之間進(jìn)行填充涂抹形成彈性形變層40。另外地，在本實施例中，也可以通過在各個吸波 薦椎構(gòu)件20與安裝板10之間設(shè)置如圖9所示的彈性壓片50來替代彈性形變層40，從而消除吸波尖錐構(gòu)件20與安裝板10之間的剛性碰撞。在本實施例中，彈性壓片50包括連接片51和彈壓腳52，并且連接片51與彈壓腳52為一體成型制造，且彈性壓片50由金屬彈性材料制造，當(dāng)然也可以是其他彈性材料。在該彈性壓片50中，兩個彈壓腳52平行且與連接片51的兩端垂直連接。在將吸波尖錐結(jié)構(gòu)20安裝在安裝板10上的過程中，吸波尖錐構(gòu)件20的底部與彈壓腳52相抵接，連接片51支撐在安裝板10上，從而借助產(chǎn)生的彈性變形來對吸波尖錐構(gòu)件20與安裝板10之間實現(xiàn)緩沖，螺栓穿過安裝板10后并從彈性壓片50的空隙處穿過并擰入吸波尖錐構(gòu)件20的螺紋孔，如此便能夠?qū)⑽忮F結(jié)構(gòu)20穩(wěn)定地組裝在安裝板10上，從而在工作人員搬運(yùn)組裝完成的吸波模塊過程中，吸波尖錐結(jié)構(gòu)20之間、以及吸波尖錐結(jié)構(gòu)20與安裝板10之間不會發(fā)生碰撞而使得吸波模塊損壞而失效或?qū)е挛ㄐЧ焕硐?。與第一實施例相比較，第二實施例除上述結(jié)構(gòu)不同之外，其余結(jié)構(gòu)均相同，因而在此不再贅述。

如圖5至圖7所示，其示出了本實用新型的第三實施例的結(jié)構(gòu)形式。在第三實施例中，各個吸波尖錐構(gòu)件20包括座體部201和錐體部202，錐體部202連接在座體部201上，座體部201與安裝板10連接，且座體部201的相鄰兩側(cè)邊上設(shè)置有凸棱2011，座體部201的與凸棱2011相對的兩側(cè)邊形成有容納槽2012，相鄰兩個吸波尖錐構(gòu)件20之間的凸棱2011與相應(yīng)的容納槽2012相配合。在將各個吸波尖錐構(gòu)件20連接在安裝板10完成之后，相鄰的吸波尖錐構(gòu)件20之間通過凸棱2011與容納槽2012配合，從而將相鄰的吸波尖錐構(gòu)件20之間的間隙補(bǔ)充完整，防止航天產(chǎn)品所發(fā)射的電磁波從這些間隙中泄漏，更加完全地對電磁波進(jìn)行吸波消耗。與第二實施例相比較，第三實施例除上述結(jié)構(gòu)不同之外，其余結(jié)構(gòu)均相同，因而在此不再贅述。

如圖8、圖10至圖12所示，其示出了本實用新型的吸波模塊的第四實施例的結(jié)構(gòu)形式。在第四實施例中，各個吸波尖錐構(gòu)件20的連接孔結(jié)構(gòu)21設(shè)置有卡接凸緣211，連接構(gòu)件30具有頭部31和連接在頭部31上桿體32，桿體 32包括至少兩個分桿321，相鄰分桿321之間具有間隙，本實施例的桿體32優(yōu)選具有四個分桿321，分桿321上設(shè)置有與卡接凸緣211配合卡接的卡接凸起3210，且卡接凸起3210的頂面為朝向吸波尖錐構(gòu)件20的尖端方向傾斜的斜面。在裝配過程中，在吸波尖錐構(gòu)件20的連接孔結(jié)構(gòu)21與安裝板10的相應(yīng)通孔對齊之后，將連接構(gòu)件30的桿體32穿過通過之后，由于分桿321之間具有間隙，并且分桿321能夠在該間隙中被卡接凸緣211擠壓而產(chǎn)生彈性形變，繼續(xù)將桿體32頂入，當(dāng)卡接凸起3210超過卡接凸緣211之后，分桿321回彈，從而完成卡接凸緣211與卡接凸起3210之間的卡接配合，將吸波尖錐構(gòu)件20固定在安裝板上。第四實施例中將卡接凸起211的頂面設(shè)置為斜面，這樣能夠順勢頂入連接構(gòu)件30，從而快速完成吸波尖錐構(gòu)件20與安裝板10之間的連接。與第三實施例相比較，第四實施例除上述結(jié)構(gòu)不同之外，其余結(jié)構(gòu)均相同，因而在此不再贅述。

吸波尖錐構(gòu)件20的電磁波反射率采用GJB2038A-2011《雷達(dá)吸波材料反射率測試方法》中RAM弓形測試法進(jìn)行測試，即將發(fā)射天線與接收天線對稱地置于圓弧上，圓弧所在平面與吸波材料所在的平面互相垂直。由發(fā)射天線對吸波材料產(chǎn)生激勵，其反射信號被接收天線拾取，再用理想的導(dǎo)電板取代吸波材料，測得其反射信號，最后將前后兩種情況下的反射信號相比較。通過將發(fā)射天線置于圓弧上不同的位置來改變?nèi)肷浣?，與此同時接收天線亦做相應(yīng)的移動。在微波暗室內(nèi)，天線裝置在弓形框上，實現(xiàn)自由空間的RAM反射率測量。測試時將吸波模塊拼裝成150*150的標(biāo)準(zhǔn)模塊，將模塊放置在樣板支架上進(jìn)行測試，測試結(jié)果詳見圖13。要求吸波尖錐構(gòu)件20的外側(cè)面上清潔無粉末，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。

根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種吸波結(jié)構(gòu)。該吸波結(jié)構(gòu)包括安裝框架和多個吸波模塊，多個吸波模塊安裝在安裝框架上形成吸波板。

第一種形式的吸波結(jié)構(gòu)：將一個吸波板豎直放置起來，阻隔在進(jìn)行試驗的航天產(chǎn)品與工作人員之間，使得該吸波板作為一個屏風(fēng)式吸波結(jié)構(gòu)使用；或者 根據(jù)實際試驗應(yīng)用，需要的屏風(fēng)式吸波結(jié)構(gòu)的尺寸較大，可以將多個這樣的吸波板順次連接形成大的屏風(fēng)式吸波結(jié)構(gòu)。

第二種形式的吸波結(jié)構(gòu)：將五個吸波板之間相接形成容納空間作為框架式吸波結(jié)構(gòu)。在對航天產(chǎn)品進(jìn)行試驗的過程中，框架式吸波結(jié)構(gòu)將航天產(chǎn)品圍起來，從而阻隔航天產(chǎn)品與工作人員之間的電磁波，將電磁波吸收消耗。

第三種形式的吸波結(jié)構(gòu)：將多個吸波板相連接形成密閉的箱體空間作為為箱體式吸波結(jié)構(gòu)。在對航天產(chǎn)品進(jìn)行試驗的過程中，將航天產(chǎn)品放置在箱體空間內(nèi)，從而阻隔航天產(chǎn)品與工作人員之間的電磁波，將電磁波吸收消耗。

以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。