[发明专利]一种增强电磁耐受性能的共形结构及其方法

说明书

本发明公开了一种增强电磁耐受性能的共形结构及其方法，一种增强电磁耐受性能的共形结构，包括舱板、设于舱板上的光学通道结构及光学二次表面镜，在舱板的外侧敷设有多层隔热组件，在第二铝蜂窝板上设有穿舱孔洞，在穿舱孔洞的周围通过导电胶带粘接固定有孔洞封堵材料，在舱板、穿舱孔洞、光学通道结构及光学二次表面镜分别通过多层边缘接地结构接地。一种增强自然强电磁耐受力的方法，通过在穿舱孔洞上安装穿舱波导；对穿舱孔洞内侧进行封堵；将孔洞封堵材料的四周固定在舱板上；将孔洞封堵材料的中心固定在穿舱波导上；对外侧的孔洞封堵材料和导电胶带进行粘接，安装多层隔热组件。本发明基于现有结构提升航天器自然强电磁环境的耐受能力。

技术领域

本发明涉及电磁防护技术领域，尤其是一种增强电磁耐受性能的共形结构及其方法。

背景技术

航天器受到空间等离子体、高能电子和空间辐射等环境相互作用会产生充放电现象，即电荷在航天器系统中逐渐积累，随着电位的升高，局部电场逐渐增强，随后在电荷积累到击穿场强时会瞬间泄放，产生静电放电(ESD)脉冲，是航天器在轨面临的主要自然强电磁环境因素之一。尤其是对于工作于同步轨道的高价值通信信号，由于处于外辐射带附近，所处的环境的充放电效应较近地轨道更为恶劣。

因此，为了对空间静电放电产生的脉冲、以及其它复杂电磁环境进行屏蔽，航天器上设计了复杂的屏蔽、接地系统。传统研究认为，航天器表面的多层隔热组件(主要用于降低辐射换热)具有的6um(微米)厚度的滤层可以起到一定的屏蔽效果，但是在轨数据显示，航天器的可恢复的故障仍然以太阳活动周期起伏。同时，新的研究表明，多层隔热组件内的尼龙网等结构在更高能级粒子作用下会发生内带电，进而在多层内部产生静电放电，并通过舱板孔洞耦合进入航天器内部。

因此，针对上述现有技术中出现的航天器受到强电磁环境和在高能级粒子作用下发生内带电产生静电放电的问题，已成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种增强电磁耐受性能的共形结构及其方法，基于现有结构提升航天器自然强电磁环境的耐受能力。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种增强电磁耐受性能的共形结构，包括由独立的第一铝蜂窝板和第二铝蜂窝板拼接组成的舱板、设于舱板上的光学通道结构及光学二次表面镜，在舱板的外侧敷设有多层隔热组件，在第二铝蜂窝板上设有穿舱孔洞，在穿舱孔洞的周围通过导电胶带粘接固定有孔洞封堵材料，在舱板、穿舱孔洞、光学通道结构及光学二次表面镜分别通过多层边缘接地结构接地。

本发明采用上述技术方案，第一铝蜂窝板、第二铝蜂窝板拼接组成的舱板构成卫星仓体的最内层屏蔽，多层隔热组件构成卫星仓体的最外层屏蔽，光学通道结构提供了热控OSR片组件的接地，穿舱孔洞封堵，提供了对穿舱孔洞缝隙的封堵，防止电磁波耦合进入卫星内部，光学通道结构的接地提供了对各类光学敏感器外部光学通道的接地，降低了光学通道耦合电磁波的可能性，所有的屏蔽、接地最终连接至卫星的星内接地点，保证了卫星外层的等电位。基于现有的一般卫星的结构，提出了共形屏蔽概念，具有成本低、结构简单、可实施性强等优点，可基于现有技术提高卫星在自然强电磁环境下的耐受能力。通过本发明，可依托现有的航天器舱板、多层隔热组件的组合，形成航天器的法拉第笼屏蔽结构，助于提升航天器在自然强电磁环境下的抗干扰能力。

进一步地，多层边缘接地结构包括空心铜铆钉、多次折叠成形的铝箔条及接地线，空心铜铆钉通过垫片将铝箔条固定于多层隔热组件上，在铝箔条表面涂覆有多层隔热组件面膜，接地线连接铝箔条及空心铜铆钉后接地。导电的空心铜铆钉和铝箔条经接地线接地至多层隔热组件上，起到良好的接地效果和屏蔽作用。

进一步地，销钉通过硫化硅橡胶粘接在第一铝蜂窝板和第二铝蜂窝板表面。

进一步地，多层隔热组件包括多层结构的第一、第二隔热板，在第一隔热板和第二隔热板(103-2)的内侧和外侧分别粘接有第一导电粘接材料和第二导电粘接材料。