專利名稱：一種微納衛(wèi)星用星上電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱，屬于飛行器設(shè)計領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)和集成化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，傳統(tǒng)的衛(wèi)星研制技術(shù)出現(xiàn)了革命性的飛躍，原來需要幾噸甚至幾十噸的衛(wèi)星功能，現(xiàn)在可以用幾百千克甚至幾十千克的微小衛(wèi)星來實現(xiàn)，使航天與空間應(yīng)用領(lǐng)域出現(xiàn)了新的生機(jī)。微小衛(wèi)星具有質(zhì)量輕、體積小、造價低、 研制周期短、發(fā)射方便等優(yōu)點(diǎn)，在深空探測、通訊、軍事應(yīng)用、遙感、氣象預(yù)報、科學(xué)試驗等眾多領(lǐng)域日扮演著越來越重要的角色。傳統(tǒng)的衛(wèi)星電子系統(tǒng)是分布式設(shè)計，即星上電子系統(tǒng)分為多個系統(tǒng)，如電源系統(tǒng)、星載計算機(jī)系統(tǒng)、姿軌控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、載荷系統(tǒng)等。各個分系統(tǒng)安裝在不同的位置， 集成度不高。這種設(shè)計存在很多不足之處，系統(tǒng)安裝在不同的位置上，這樣設(shè)計安裝非常復(fù)雜，不易于系統(tǒng)或器件的安裝和拆卸；各個系統(tǒng)相距很遠(yuǎn)，各個系統(tǒng)之間傳遞信息不方便，信息的傳輸需要傳輸電纜，容易造成信號的衰減和丟失。電子系統(tǒng)分布式設(shè)計，增加了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的體積和質(zhì)量；另外目前有些結(jié)構(gòu)是將每個系統(tǒng)的電路板放在一個小箱子里，各個小箱子之間采用電纜連接，這樣系統(tǒng)的安裝會方便，但是仍需要很多電纜，占用很多星上空間，不利于小衛(wèi)星的集成；由于存在上述缺陷，故現(xiàn)有的星上電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在占用體積大、集成度不高、需要很多電纜、安裝不方便等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種體積小、質(zhì)量輕、 具有一體化、無纜化、集成度高、易安裝拆卸的星上電子結(jié)構(gòu)箱。本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱，其特征在于根據(jù)微納衛(wèi)星六棱柱的外形，為了和微納衛(wèi)星外形匹配，所述微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱為六棱柱的外形，其中空出的一個角用于安裝衛(wèi)星上的蓄電池，所述結(jié)構(gòu)箱包括結(jié)構(gòu)框架(1)、背板(2)、背板鎖緊條(3)、板卡鎖緊條(4)、“L”型導(dǎo)軌(5)、接插件(6)和電路板卡(7)；所述結(jié)構(gòu)框架(1)包括第一支撐板(9)、第二支撐板(10)、第三支撐板(11)、和第四支撐板 (12)、中心圓柱(8)、“L”型導(dǎo)槽(13)、背板安裝梁(15)、底座梁(16)、背板導(dǎo)槽(18)，第一支撐板(9)垂直與底座梁(16)安裝在中心圓柱(8)的左側(cè)，第三支撐板(11)垂直與底座梁(16)安裝在中心圓柱(8)的右側(cè)，第二支撐板(10)垂直與底座梁(16)安裝在底座梁 (16)的一側(cè)，第四支撐板(1 垂直與底座梁(16)安裝在底座梁(16)的另一側(cè)；四個支撐板(9、10、11、12)上面分別設(shè)計有“L”型導(dǎo)槽(13)，對應(yīng)的兩個“L”型導(dǎo)槽(13)形成“抽屜格”(20)，所述“抽屜格” 00)用于安裝電路板卡(7)，“抽屜格” 00)的數(shù)量根據(jù)電路板卡 (7)的數(shù)量設(shè)定；底座梁(16)上設(shè)計了背板導(dǎo)槽(18)，背板導(dǎo)槽(18)與背板( 的底部配合用于安裝背板O)，背板安裝梁(15)連接中心圓柱(8)和第四支撐板(12)，位于背板的單側(cè)，靠近蓄電池的空出的一角；背板安裝梁15位于什么位置；中心圓柱(8)的中間設(shè)計了兩道狹縫(20)，供背板2穿過，然后通過背板鎖緊條C3)將背板( 緊固在結(jié)構(gòu)框架(1) 上；背板鎖緊條C3)與背板O)的上邊緣配合緊固背板O)，背板鎖緊條C3)上設(shè)計了一個與中心圓柱(8)直徑一致的圓環(huán)(21)，所述圓環(huán)通過螺釘安裝在中心圓柱(8)的頂端，背板鎖緊條(3)的兩端通過螺釘固定在結(jié)構(gòu)框架(1)上，背板鎖緊條C3)不但起到緊固背板⑵的作用，而且可以加固結(jié)構(gòu)框架⑴；電路板卡(7)的兩側(cè)安裝了有“L”型的導(dǎo)軌，“L”型導(dǎo)軌(5)與“L”型導(dǎo)槽(13)的長度對應(yīng)相等，“L”型導(dǎo)軌(5)與電路板卡(7) 之間通過螺釘緊固，帶有“L”型導(dǎo)軌(5)的電路板卡(7)安裝在結(jié)構(gòu)框架的“抽屜格” 00) 中，然后用鎖緊條(4)鎖緊，鎖緊條(4)與結(jié)構(gòu)框架(1)之間通過螺釘緊固，電路板卡(7) 與背板( 之間通過標(biāo)準(zhǔn)接插件(6)實現(xiàn)通信。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明采用了抽屜式設(shè)計思路，實現(xiàn)了星上電子系統(tǒng)電氣上的分布式和電氣上的一體化設(shè)計，使電路板卡的安裝方便，系統(tǒng)的調(diào)試易于操作。(2)本發(fā)明采用背板設(shè)計，電路板間的連接簡潔牢固，可靠性高，克服了電纜混亂難以操作的問題，實現(xiàn)了星上電子系統(tǒng)的無纜化。(3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)框架中的支撐板上分別設(shè)計了 “L”型導(dǎo)槽，有效防止了電路板的
左右移動，結(jié)構(gòu)簡單實用。(4)本發(fā)明采用了鎖緊條設(shè)計，簡單有效的緊固了電路板上的導(dǎo)軌。總之，本發(fā)明解決了微納衛(wèi)星電路板卡分布分散不易固定以及不易安裝及星上電子系統(tǒng)電纜多、重量大的問題，提高了衛(wèi)星整體結(jié)構(gòu)的集成度，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計的無纜化，方便系統(tǒng)電路板卡的安裝和系統(tǒng)調(diào)試。


圖1為本發(fā)明的星上電子結(jié)構(gòu)箱整體安裝圖；圖2為本發(fā)明的星上電子結(jié)構(gòu)框架；圖3為本發(fā)明背板安裝圖；圖4為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)箱“抽屜格”圖；圖5為本發(fā)明的電路板卡安裝圖。
具體實施例方式本發(fā)明的一種微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱整體安裝圖如圖1，根據(jù)微納衛(wèi)星六棱柱的外形，為了和微納衛(wèi)星外形匹配，微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱也設(shè)計為六棱柱的外形， 如圖1中所示，其中空出的一個角用于安裝衛(wèi)星上的蓄電池。微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱包括結(jié)構(gòu)框架1、背板2、背板鎖緊條3、板卡鎖緊條4、“L”型導(dǎo)軌5、CPCI接插件6。背板2 通過背板安裝導(dǎo)槽和中心圓柱8兩側(cè)的狹縫安裝在結(jié)構(gòu)框架1中，背板2的頂部與背板鎖緊條3上的導(dǎo)槽配合安裝鎖緊背板2。電路板卡7兩側(cè)通過螺釘安裝“L”型導(dǎo)軌5，“L”型導(dǎo)軌5通過框架結(jié)構(gòu)1上的“L”型導(dǎo)槽13安裝在框架中，并用板卡鎖緊條4將電路板卡7 緊固，板卡鎖緊條4通過螺釘安裝在結(jié)構(gòu)框架1上。電路板卡7和背板2之間經(jīng)CPCI接插件6連接。圖2為本發(fā)明的星上電子結(jié)構(gòu)框架圖，結(jié)構(gòu)框架1由支撐板9、支撐板11、支撐板10、支撐板12、中心圓柱8、“L”型導(dǎo)槽13、加固梁14、背板安裝梁15、底座梁16、框架安裝凸臺17、背板導(dǎo)槽18、背板安裝凸臺19組成。第一支撐板9垂直與底座梁16用螺釘安裝在中心圓柱8的左側(cè)，第三支撐板11垂直與底座梁16用螺釘安裝在中心圓柱8的右側(cè)，第二支撐板10垂直與底座梁16用螺釘安裝在底座梁16的一側(cè)，第四支撐板12垂直與底座梁16用螺釘安裝在底座梁16的另一側(cè)；第二支撐板10兩側(cè)都有。加固梁14用于加固各個支撐板；結(jié)構(gòu)框架六個角的低端分別設(shè)計了框架安裝凸臺17，提供框架結(jié)構(gòu)與衛(wèi)星的安裝面，通過螺釘將框架結(jié)構(gòu)安裝在衛(wèi)星的底座上；第一支撐板9、第二支撐板10、第三支撐板11和第四支撐板12上面分別設(shè)計了“L”型導(dǎo)槽13，相應(yīng)的導(dǎo)槽形成一個“抽屜格”，用于安裝電路板卡7。本實施例中第一支撐板9的內(nèi)側(cè)設(shè)計了三道“L”型導(dǎo)槽；第二支撐板10 的內(nèi)側(cè)設(shè)計了三道“L”型導(dǎo)槽；第三支撐板11的左側(cè)設(shè)計了三道“L”型導(dǎo)槽，右側(cè)設(shè)計了四道“L”型導(dǎo)槽；第四支撐板12的內(nèi)側(cè)設(shè)計了四道“L”型導(dǎo)槽；相應(yīng)的兩個“L”型導(dǎo)槽形成一個“抽屜格”，用于安裝一個電路板卡7。底座梁16上設(shè)計了背板導(dǎo)槽18，與背板2的底部配合用于安裝背板2，背板安裝梁15上設(shè)計了背板安裝凸臺19，凸臺上設(shè)計了螺紋孔， 通過螺釘將背板2安裝在安裝背板安裝凸臺19上。圖3為本發(fā)明背板安裝圖，背板2通過背板導(dǎo)槽18安裝在結(jié)構(gòu)框架1中，中心圓柱8的中間設(shè)計了兩道狹縫20，供背板2穿過，然后通過背板鎖緊條3將背板2緊固在結(jié)構(gòu)框架1上，背板鎖緊條3與背板2的上邊緣配合緊固背板2，背板鎖緊條3上設(shè)計了一個與中心圓柱直徑一致的圓環(huán)21，背板鎖緊條3通過螺釘固定在結(jié)構(gòu)框架1上。背板鎖緊條3 不但起到緊固背板的作用，而且可以加固結(jié)構(gòu)框架1。背板安裝梁15上設(shè)計了兩個背板安裝凸臺19，背板安裝凸臺19上了設(shè)計了安裝螺紋，用螺釘通過背板2上的安裝光孔將背板 2緊固在結(jié)構(gòu)框架1上。底座梁16上設(shè)計了背板導(dǎo)槽18，與背板2的底部配合用于安裝背板2。圖4為本發(fā)明結(jié)構(gòu)箱的“抽屜格”圖，第一支撐板9、第二支撐板10、第三支撐板11、 第四支撐板12都設(shè)計了 “L”型導(dǎo)槽13，相應(yīng)的一對“L”型導(dǎo)槽13形成一個“抽屜格” 20， “抽屜格” 20的數(shù)量可以根據(jù)電路板的數(shù)量設(shè)定。圖5為本發(fā)明的電路板卡安裝圖。每個電路板卡7的兩側(cè)安裝了兩個“L”型的導(dǎo)軌5，“L”型導(dǎo)軌5與“L”型導(dǎo)槽13的長度對應(yīng)相等，“L”型導(dǎo)軌5與電路板卡7之間通過螺釘緊固。帶有“L”型導(dǎo)軌5的電路板卡7安裝在結(jié)構(gòu)框架的“抽屜格”中，然后用鎖緊條 4將其鎖緊，鎖緊條4與結(jié)構(gòu)框架之間通過螺釘緊固。電路板卡與背板之間通過標(biāo)準(zhǔn)CPCI 接插件6實現(xiàn)通信。本發(fā)明整個星上電子框架采用一塊具有較大磁導(dǎo)率鎳合金車銑而成，屏蔽低頻磁場、抵抗機(jī)械振動。本發(fā)明充分利用了空間，減小體積，減輕了質(zhì)量，提高了星載電子系統(tǒng)的可靠性，方便系統(tǒng)的安裝和調(diào)試。適用于微小或微納衛(wèi)星星上電子系統(tǒng)。本發(fā)明采用了抽屜式設(shè)計思路，實現(xiàn)了星上電子系統(tǒng)電氣上的分布式和電氣上的一體化設(shè)計，采用背板設(shè)計，電路板間的連接簡潔牢固，可靠性高，克服了傳統(tǒng)的分散式的安裝帶來的電纜混亂難以操作的問題，使電路板卡的安裝方便，系統(tǒng)的調(diào)試易于操作。本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱，其特征在于根據(jù)微納衛(wèi)星六棱柱的外形，為了和微納衛(wèi)星外形匹配，所述微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱為六棱柱的外形，其中空出的一個角用于安裝衛(wèi)星上的蓄電池，所述結(jié)構(gòu)箱包括結(jié)構(gòu)框架(1)、背板O)、背板鎖緊條(3)、板卡鎖緊條(4)、“L”型導(dǎo)軌(5)、接插件(6)和電路板卡(7)；所述結(jié)構(gòu)框架(1)包括第一支撐板(9)、第二支撐板(10)、第三支撐板(11)、和第四支撐板(12)、中心圓柱(8)、“L”型導(dǎo)槽(13)、背板安裝梁(15)、底座梁(16)、背板導(dǎo)槽(18)，第一支撐板(9)垂直與底座梁(16) 安裝在中心圓柱(8)的左側(cè)，第三支撐板(11)垂直與底座梁(16)安裝在中心圓柱(8)的右側(cè)，第二支撐板(10)垂直與底座梁(16)安裝在底座梁(16)的一側(cè)，第四支撐板(12)垂直與底座梁(16)安裝在底座梁(16)的另一側(cè)；四個支撐板(9、10、11、12)上面分別設(shè)計有“L”型導(dǎo)槽(13)，對應(yīng)的兩個“L”型導(dǎo)槽(13)形成“抽屜格”(20)，所述“抽屜格” (20) 用于安裝電路板卡(7)，“抽屜格” 00)的數(shù)量根據(jù)電路板卡(7)的數(shù)量設(shè)定；底座梁(16) 上設(shè)計了背板導(dǎo)槽(18)，背板導(dǎo)槽(18)與背板O)的底部配合用于安裝背板0)，背板安裝梁(1 連接中心圓柱(8)和第四支撐板(12)，位于背板的單側(cè)，靠近蓄電池的空出的一角；中心圓柱(8)的中間設(shè)計了兩道狹縫(20)，供背板2穿過，然后通過背板鎖緊條(3)將背板( 緊固在結(jié)構(gòu)框架(1)上；背板鎖緊條C3)與背板O)的上邊緣配合緊固背板0)， 背板鎖緊條C3)上設(shè)計了一個與中心圓柱(8)直徑一致的圓環(huán)(21)，所述圓環(huán)通過螺釘安裝在中心圓柱(8)的頂端，背板鎖緊條(3)的兩端通過螺釘固定在結(jié)構(gòu)框架(1)上，背板鎖緊條(3)不但起到緊固背板O)的作用，而且可以加固結(jié)構(gòu)框架(1)；電路板卡(7)的兩側(cè)安裝了有“L”型的導(dǎo)軌(5)，“L”型導(dǎo)軌(5)與“L”型導(dǎo)槽(13)的長度對應(yīng)相等，“L” 型導(dǎo)軌(5)與電路板卡(7)之間通過螺釘緊固，帶有“L”型導(dǎo)軌(5)的電路板卡(7)安裝在結(jié)構(gòu)框架的“抽屜格” OO)中，然后用鎖緊條(4)鎖緊，鎖緊條(4)與結(jié)構(gòu)框架(1)之間通過螺釘緊固，電路板卡(7)與背板( 之間通過標(biāo)準(zhǔn)接插件(6)實現(xiàn)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱，其特征在于所述結(jié)構(gòu)框架(1) 外側(cè)各個角的最下端分別有框架安裝凸臺(17)，提供框架結(jié)構(gòu)與衛(wèi)星的安裝面，通過螺釘將框架結(jié)構(gòu)(1)安裝在衛(wèi)星的底座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱，其特征在于所述結(jié)構(gòu)框架(1) 中四個支撐板(9、10、11、12)上分別還裝有加固梁14，用于加固四個支撐板(9、10、11、12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱，其特征在于所述四個支撐板 (9、10、11、12)上有多個“L”型導(dǎo)槽(13)，形成多層“抽屜格”，用于安裝多個電路板卡(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱，其特征在于所述第一支撐板 (9)的內(nèi)側(cè)設(shè)計了三道“L”型導(dǎo)槽；第二支撐板(10)的內(nèi)側(cè)設(shè)計了三道“L”型導(dǎo)槽；第三支撐板(11)的左側(cè)設(shè)計了三道“L”型導(dǎo)槽，右側(cè)設(shè)計了四道“L”型導(dǎo)槽；第四支撐板(12) 的內(nèi)側(cè)設(shè)計了四道“L”型導(dǎo)槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微納衛(wèi)星星上電子用結(jié)構(gòu)箱，其特征在于所述背板安裝梁 (15)上設(shè)計了背板安裝凸臺(19)，凸臺(19)上設(shè)計了螺紋孔，通過螺釘將背板(2)安裝在安裝背板安裝凸臺(19)上，以進(jìn)一步加固背板O)。
全文摘要
一種微納衛(wèi)星用星上電子用結(jié)構(gòu)箱，包括結(jié)構(gòu)框架、背板、背板鎖緊條、板卡鎖緊條，CPCI接插件。背板通過背板安裝導(dǎo)槽和中心圓柱兩側(cè)的狹縫安裝在結(jié)構(gòu)框架中，背板的頂部與背板鎖緊條上的導(dǎo)槽配合安裝鎖緊背板。電路板卡兩側(cè)通過螺釘安裝“L”型導(dǎo)軌，“L”型導(dǎo)軌通過框架結(jié)構(gòu)上的“L”型導(dǎo)槽安裝在框架中，并用板卡鎖緊條將電路板卡緊固，板卡鎖緊條通過螺釘安裝在結(jié)構(gòu)框架上。電路板卡和背板之間經(jīng)CPCI接插件連接。本發(fā)明實現(xiàn)了微納衛(wèi)星星上電子系統(tǒng)電氣上的分布式和結(jié)構(gòu)上的一體化，減少了體積質(zhì)量，方便系統(tǒng)的安裝和調(diào)試，適用于微小和微納型衛(wèi)星星上電子系統(tǒng)。
文檔編號H05K5/00GK102159044SQ20101060897
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者朱莊生, 袁春柱, 郭雷, 韓潮, 馬靜 申請人:北京航空航天大學(xué)