本發(fā)明涉及碳纖維材料無人機(jī)領(lǐng)域,尤其涉及一種應(yīng)用于無人機(jī)的電磁屏蔽結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
無人機(jī)要進(jìn)行精準(zhǔn)、穩(wěn)定的飛行,主要是通過機(jī)載傳感器實(shí)時(shí)檢測飛機(jī)狀態(tài),再反饋到飛控系統(tǒng),飛控處理后,再輸出相應(yīng)的控制。由于無人機(jī)的機(jī)載端與地面端需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)、圖像、控制等信號(hào)的傳輸,且無人機(jī)的工作電流較大,且電流變化快,導(dǎo)致飛機(jī)機(jī)載設(shè)備之間產(chǎn)生較為復(fù)雜的電磁干擾;此外,無人機(jī)在工作時(shí),也可能遇到較為復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境;這些電磁干擾會(huì)對(duì)飛機(jī)的傳感器或機(jī)載設(shè)備等產(chǎn)生影響,導(dǎo)致反饋的飛機(jī)狀態(tài)產(chǎn)生偏差或錯(cuò)誤,更嚴(yán)重的,直接導(dǎo)致傳感器或設(shè)備失靈。因此,需要對(duì)無人機(jī)進(jìn)行電磁屏蔽設(shè)計(jì),提高飛機(jī)的電磁屏蔽效能,盡量減小電磁環(huán)境對(duì)傳感器或機(jī)載設(shè)備的影響。
對(duì)于當(dāng)下的工業(yè)無人機(jī)領(lǐng)域,由于其對(duì)結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度、重量、環(huán)境適應(yīng)性、疲勞等方面要求很高,故工業(yè)無人機(jī)的結(jié)構(gòu)件主要都采用碳纖維材料。碳纖維材料是由基體和纖維組成,基體較多的采用環(huán)氧樹脂,不導(dǎo)電;纖維為碳纖維絲,是由高分子化合物經(jīng)抽絲、高溫碳化、石墨化等處理形成碳纖維絲,含碳量在95%以上,導(dǎo)電性良好,但不導(dǎo)磁;將碳纖維絲用環(huán)氧樹脂浸潤,制作成碳纖預(yù)浸料后,其導(dǎo)電性能較差,但還是具備一定的導(dǎo)電性能。
當(dāng)前碳纖維材料無人機(jī)在進(jìn)行電磁屏蔽設(shè)計(jì)時(shí),主要的做法有:
依靠碳纖維材料自身進(jìn)行電磁屏蔽;因碳纖維材料的碳纖維絲導(dǎo)電性好,但環(huán)氧樹脂基體不導(dǎo)電,通過碳纖維鋪層堆疊成結(jié)構(gòu)件后,整體材料的導(dǎo)電性變差。在較弱的電場干擾情況下,碳纖維具備一定電屏蔽效能;但在較強(qiáng)的電場干擾情況下,碳纖維材料的電屏蔽效能很差。
依靠銅箔進(jìn)行電磁屏蔽;用銅箔進(jìn)行電磁屏蔽,雖然銅材料具有良好的導(dǎo)電性,因銅箔較硬,延展性差,重量重,無法跟碳纖維結(jié)構(gòu)一體成型(較大曲率型面無法鋪貼,成型時(shí)造成碳纖維零件較大變形),且后期也無法整機(jī)結(jié)構(gòu)鋪貼銅箔,故只能在機(jī)體的局部區(qū)域使用。一般使用在對(duì)電磁波較敏感的傳感器周圍,主要是GPS模塊,此模塊內(nèi)部的地磁傳感器對(duì)電磁波較敏感,很容易受干擾。但這種屏蔽方式,只能將機(jī)體內(nèi)部設(shè)備對(duì)GPS模塊的電磁干擾起到一定屏蔽效果,若銅箔不能良好接地,或銅箔區(qū)域較小,電磁波發(fā)生繞射,則對(duì)GPS還是會(huì)存在一定的干擾。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提出一種應(yīng)用于無人機(jī)的電磁屏蔽結(jié)構(gòu),通過使用一種帶膠膜銅網(wǎng)材料,將其與碳纖維機(jī)體一體成型,即能提高電磁屏蔽效能,又能保證碳纖維零件的尺寸、外形準(zhǔn)確。從而解決碳纖維材料和屏蔽材料在整體成型過程中,零件易變形,尺寸、外形變化的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了
一種應(yīng)用于無人機(jī)的電磁屏蔽結(jié)構(gòu),包括:由機(jī)身、上蓋及后蓋形成的一腔體機(jī)殼;所述機(jī)身、上蓋及后蓋分別由碳纖維鋪層、膠膜及銅網(wǎng)鋪貼固化成型。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述碳纖維鋪層先預(yù)浸布逐層鋪貼,再在最上層鋪貼一層帶膠膜的銅網(wǎng)。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述膠膜的一面與碳纖維鋪層貼合,所述膠膜的另一面鋪貼有銅網(wǎng)并固化成型。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述上蓋與機(jī)身通過鉸鏈連接,所述后蓋與機(jī)身通過合頁連接。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述鉸鏈材料和合頁材料采用導(dǎo)電性良好的鋁合金材料,所述鉸鏈一端與上蓋內(nèi)側(cè)銅網(wǎng)接觸,另一端與機(jī)身內(nèi)側(cè)銅網(wǎng)接觸;所述合頁一端與后蓋內(nèi)側(cè)銅網(wǎng)接觸,另一端與機(jī)身內(nèi)側(cè)銅網(wǎng)接觸。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述機(jī)殼的內(nèi)部安裝有機(jī)載設(shè)備,在機(jī)殼外部還安裝有GPS模塊。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述上蓋內(nèi)側(cè)銅網(wǎng)上還引有一根導(dǎo)線,連接到無人機(jī)的電源地端。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述膠膜采用環(huán)氧樹脂材料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于無人機(jī)的電磁屏蔽結(jié)構(gòu),通過一種帶環(huán)氧樹脂膜的銅網(wǎng),在碳纖維零件生產(chǎn)過程中,將其與碳纖維預(yù)浸布一起鋪貼、固化成型。此結(jié)構(gòu)即利用了銅材料的良好的導(dǎo)電性,又具備很好的鋪貼延展性,對(duì)于工業(yè)無人機(jī)上較復(fù)雜的曲面、拐角等區(qū)域,也能良好的貼合;銅網(wǎng)背面的膠膜,為環(huán)氧樹脂膠膜,與碳纖維預(yù)浸布的環(huán)氧基體相融,粘合性好,固化溫度曲線相近,成型時(shí)不會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,使得成型的零件變形小,尺寸、外形準(zhǔn)確。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的無人機(jī)的電磁屏蔽結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例無人機(jī)機(jī)殼各部件連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例無人機(jī)機(jī)殼部件結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
現(xiàn)在將參考附圖描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)終端。在后續(xù)的描述中,使用用于表示元件的諸如“模塊”、“部件”或“單元”的后綴僅為了有利于本發(fā)明的說明,其本身并沒有特定的意義。因此,"模塊"與"部件"可以混合地使用。
本發(fā)明的核心思想是將整個(gè)無人機(jī)機(jī)體表面鋪貼銅網(wǎng),并且保證活動(dòng)的無人機(jī)零部件銅網(wǎng)用導(dǎo)體連通,且保證銅網(wǎng)與無人機(jī)電源地良好連接,使得整個(gè)機(jī)體形成電磁屏蔽網(wǎng)。
請(qǐng)參閱圖1、2所示,本實(shí)施例提出了一種應(yīng)用于無人機(jī)的電磁屏蔽結(jié)構(gòu),包括:由機(jī)身1、上蓋2及后蓋3形成的一腔體機(jī)殼;在機(jī)殼內(nèi)部安裝有機(jī)載設(shè)備,在機(jī)殼外部還安裝有GPS模塊。
為了減少內(nèi)部機(jī)載設(shè)備受外部電磁環(huán)境干擾,以及減少GPS模塊受內(nèi)部機(jī)載設(shè)備的電磁干擾,需要機(jī)殼部件形成整體電磁屏蔽外殼。在單獨(dú)成型機(jī)身1、上蓋2、后蓋3部件時(shí),按圖3所示的鋪層順序,先在模具表面按碳纖維鋪層順序,將碳纖維預(yù)浸布逐層鋪貼,在所有碳纖維鋪層8完成后,在最上層再鋪貼一層帶膠膜7的銅網(wǎng)6,帶膠膜7的一面與碳纖維鋪層8貼合,銅網(wǎng)6在最外層。這樣就保證單獨(dú)成型的機(jī)身1、上蓋2、后蓋3部件的內(nèi)表面被銅網(wǎng)均勻覆蓋,導(dǎo)電性能良好。
為了使單獨(dú)機(jī)殼部件形成電磁屏蔽外殼,還需要將每個(gè)分離的機(jī)殼部件用良導(dǎo)體連通,形成整體的電磁屏蔽網(wǎng),如圖2所示。所述上蓋2與機(jī)身1通過鉸鏈4連接,所述后蓋3與機(jī)身1通過合頁5連接。其中,鉸鏈材料和合頁材料采用導(dǎo)電性良好的鋁合金材料,鉸鏈一端與上蓋內(nèi)側(cè)銅網(wǎng)接觸,另一端與機(jī)身內(nèi)側(cè)銅網(wǎng)接觸;合頁一端與后蓋內(nèi)側(cè)銅網(wǎng)接觸,另一端與機(jī)身內(nèi)側(cè)銅網(wǎng)接觸;這樣通過鉸鏈和合頁的導(dǎo)通作用,將上蓋、后蓋、機(jī)身連成一個(gè)良導(dǎo)體,形成整體的電磁屏蔽外殼。
進(jìn)一步,除了形成一個(gè)導(dǎo)通的屏蔽外殼,本發(fā)明還從上蓋內(nèi)側(cè)銅網(wǎng)上引一根導(dǎo)線,連接到無人機(jī)的電源地端,以保證整個(gè)屏蔽外殼良好接地,形成回路,保證電磁感應(yīng)出的電荷能順導(dǎo)線進(jìn)入電源地端。
本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于無人機(jī)的電磁屏蔽結(jié)構(gòu),通過一種帶環(huán)氧樹脂膠膜的銅網(wǎng),在碳纖維零件生產(chǎn)過程中,將其與碳纖維預(yù)浸布一起鋪貼、固化成型。此結(jié)構(gòu)即利用了銅材料的良好的導(dǎo)電性,又具備很好的鋪貼延展性,對(duì)于工業(yè)無人機(jī)上較復(fù)雜的曲面、拐角等區(qū)域,也能良好的貼合;銅網(wǎng)背面的膠膜,為環(huán)氧樹脂膠膜,與碳纖維預(yù)浸布的環(huán)氧基體相融,粘合性好,固化溫度曲線相近,成型時(shí)不會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,使得成型的零件變形小,尺寸、外形準(zhǔn)確。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。