專利名稱：微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格的制造裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格的制造裝置及其制造方法特別涉及一種適合中小批量生產(chǎn)及科研應(yīng)用的無支撐極化分離網(wǎng)格的制造裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
極化分離器(極化分離網(wǎng)格)，是一種用來對電磁波進行極化分離的準光學(xué)設(shè)備，它作為一種低損耗的極化器，在微波毫米波波段應(yīng)用廣泛，如我國FY-3號“微波濕度計”，國家空間中心微波遙感部研制的“全極化微波輻射計定標(biāo)源”等都有重要應(yīng)用。采用準光學(xué)極化分離器的微波輻射計克服了傳統(tǒng)的雙極化輻射計本機噪聲功率大，系統(tǒng)靈敏度較低的缺點，在體積重量相當(dāng)、滿足高可靠性的要求的條件下，極大地提高了系統(tǒng)靈敏度，滿足了星載毫米波輻射計探測精度高的要求，尤其是對于高頻率毫米波輻射計，優(yōu)勢更加明顯。極化分離器主體由一系列等間距、垂直或水平排列的金屬絲構(gòu)成。在理想情況下，當(dāng)入射電磁波垂直極化方向與極化網(wǎng)格平行時，則垂直極化電磁波被吸收，水平極化電磁波完全透過；反之，當(dāng)入射電磁波水平極化方向與極化網(wǎng)格平行時，則水平極化電磁波被吸收，垂直極化電磁波完全透過。在工程應(yīng)用上，其透波率應(yīng)能達到99.9%以上，而其反射率應(yīng)控制在0.1%之內(nèi)。國外極化分離器的制造主要采用的是繞線法，整個裝置如圖2和圖3所示，需要搭建高精度機電一體化伺服控制系統(tǒng)，該種制造系統(tǒng)搭建和調(diào)試復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，中小批量生產(chǎn)性價比低，維修維護繁雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，滿足中小批量生產(chǎn)及科研應(yīng)用，發(fā)明了一種具有創(chuàng)新性的微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格的制造裝置。

與此相應(yīng)，本發(fā)明另一個要解決的技術(shù)問題是基于上述發(fā)明裝置的應(yīng)用，提供一種微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格的制造方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格的制造裝置，包括:支架、網(wǎng)格框架、模具和張緊砝碼，所述的支架是整個裝置的支撐機架，所述的網(wǎng)格框架是極化分離網(wǎng)格的支撐框架，極化分離網(wǎng)格的金屬絲固定在該網(wǎng)格框架上，所述的模具與支架之間有安裝接口，其上刻有等間距分布的凹槽，所述的金屬絲沉降在凹槽內(nèi)，所述的網(wǎng)格框架與模具之間有安裝接口，所述的張緊砝碼與等長度的金屬絲的兩端連接?；谏鲜霭l(fā)明裝置的應(yīng)用，本發(fā)明提供一種微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格的制造方法，該方法包括如下主要步驟:通過模具與支架之間的安裝接口，將模具安裝在支架上；通過網(wǎng)格框架與模具之間的安裝接口，將網(wǎng)格框架安裝在模具上；將金屬絲剪成合適長度，金屬絲兩端與張緊砝碼連接；將與張緊砝碼連接好的金屬絲順次放入模具凹槽內(nèi)，直到金屬絲線覆蓋所需網(wǎng)格框架區(qū)域；網(wǎng)格框架3上涂覆樹脂膠，使金屬絲固定在網(wǎng)格框架上，并加上框架蓋板；待樹脂膠凝固后，依次斷開金屬絲兩端與張緊砝碼的連接；解開網(wǎng)格框架與模具之間的連接。采用上述的技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:1、生產(chǎn)成本低廉:生產(chǎn)成 本主要是設(shè)備和人力成本之和。從設(shè)備成本上看，圖2和圖3所示的生產(chǎn)裝置屬于機電一體化自動控制系統(tǒng)，不僅需要很多結(jié)構(gòu)部件，電子器件，還需要軟件控制系統(tǒng)等，研制和調(diào)試極為復(fù)雜。本套裝置不需要自動化系統(tǒng)支撐，所有零部件都屬于常規(guī)機加工范圍，生產(chǎn)制造難度低，生產(chǎn)價格低廉；從人力成本上看，不需要擁有高級技術(shù)或者學(xué)歷的工人，一至二個普通工人即可完成全部工作，所需工時也較少，所需相關(guān)配套條件要求低；2、系統(tǒng)組成及生產(chǎn)工藝簡單:整個制造裝置只由5個零部件組成，相比圖2和圖3之類的生產(chǎn)裝置，系統(tǒng)和生產(chǎn)工藝被大大簡化；3、實現(xiàn)無支撐制造:與繞線法制造極化分離器相比，本發(fā)明裝置不需要依賴一套由供金屬絲引導(dǎo)裝置和金屬絲纏繞壓盤的組合作為支撐來完成作業(yè)，即可直接在網(wǎng)格框架上實現(xiàn)無支撐制造；3、能夠保證高精度要求:對于極化分離器來說，一個很重要的指標(biāo)就是金屬絲是否為等間距分布。當(dāng)采用纏繞式裝置制造極化分離器時，由于電機失步，軸承齒輪等傳動系統(tǒng)間隙，系統(tǒng)控制誤差等偏差的存在，難免會出現(xiàn)金屬絲的分布不均勻情況，而對于本套裝置來說，金屬絲的分布間距只取決于模具的精度，再無中間環(huán)節(jié)只要在模具制備時控制住模具的精度，就可以完全控制住金屬絲分布間距誤差；4、可靠性高:當(dāng)采用纏繞式裝置生產(chǎn)時，如果出現(xiàn)金屬絲斷裂、系統(tǒng)工作不正常等異常情況時，先前所做工作都宣告報廢，而對于本套裝置來說生產(chǎn)過程出現(xiàn)的瑕疵更方便修正；5、維護方便:由于裝置本身構(gòu)成簡單，零部件很少，在生產(chǎn)過程結(jié)束后只需要妥善安置，做好防塵防腐蝕等工作即可，不會發(fā)生性狀改變，方便日后隨時啟用；6、生產(chǎn)裝置有較好的生產(chǎn)柔性:所謂生產(chǎn)柔性是指應(yīng)對產(chǎn)品變化的生產(chǎn)適應(yīng)能力，在生產(chǎn)其他尺寸與規(guī)格的極化分離器時，可以方便的更換所需零部件，從而實現(xiàn)產(chǎn)品切換；7、適合中小批量生產(chǎn):由于其簡單的系統(tǒng)組成，本套裝置尤其適合中小批量極化分離器的生產(chǎn)制備，投入產(chǎn)出比小，投資回報率高。


圖1是本發(fā)明的微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格制造裝置的三維視圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一種纏繞式極化分離器生產(chǎn)裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中一種纏繞式極化分離器生產(chǎn)裝置內(nèi)復(fù)雜的給線結(jié)構(gòu)圖；附圖標(biāo)識:I支架2 模具3 網(wǎng)格框架4金屬絲5 張緊砝碼6 HP3497數(shù)據(jù)控制器
7壓盤編碼器8電機9帶傳動10方位旋轉(zhuǎn)單元11壓盤12框架13金屬線引導(dǎo)裝置14直線運動編碼器15線軸電機16余角觀察單元17金屬絲張緊控制裝置18直線運動控制模塊19激光測距儀20激光閱讀器21線滾子22滑輪23HP98458計算機24金屬線
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的描述并通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)。如圖1示出了本發(fā)明的微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格制造裝置的結(jié)構(gòu)。所述的極化分離網(wǎng)格的制造裝置，包括:支架1、網(wǎng)格框架3。所述的支架I是整個裝置的支撐機架，主要作用是為整個裝置提供支撐，為模具2提供安裝平臺；所述的網(wǎng)格框架3是極化分離網(wǎng)格的支撐框架，極化分離網(wǎng)格的金屬絲4固定在該網(wǎng)格框架3上；所述的極化分離網(wǎng)格制造裝置還包括模具2和張緊砝碼5，所述的模具2與支架I之間有安裝接口，其上刻有等間距分布的凹槽，所述的金屬絲4沉降在凹槽內(nèi)，所述的網(wǎng)格框架3與模具2之間有安裝接口，所述的張緊砝碼5與等長度的金屬絲4的兩端連接?；谏鲜霭l(fā)明裝置的應(yīng)用，本發(fā)明提供一種微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格的制造方法，該方法包括如下主要步驟:首先將支架I置于開闊房間的水平地面上；通過模具2與支架I之間的安裝接口，將模具2安裝在支架I上；通過網(wǎng)格框架3與模具2之間的安裝接口，將網(wǎng)格框架3安裝在模具2上；將金屬絲4剪成合適長度，金屬絲4兩端與張緊砝碼5連接；將與張緊砝碼5連接好的金屬絲4順次放入模具2凹槽內(nèi)，直到金屬絲4線覆蓋所需網(wǎng)格框架3區(qū)域；網(wǎng)格框架3上涂覆樹脂膠，使金屬絲4固定在網(wǎng)格框架3上，并加上框架蓋板；待樹脂膠凝固后，依次斷開金屬絲4兩端與張緊砝碼5的連接；解開網(wǎng)格框架3與模具2之間的連接。修整網(wǎng)格框架3邊緣的金屬絲4，使框架邊緣整齊美觀。以上步驟完成后，整個極化分離網(wǎng)格生產(chǎn)過程結(jié)束。 最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格的制造裝置，其特征在于:包括:支架(I)、網(wǎng)格框架(3)、模具(2)和張緊砝碼(5)，所述的支架(I)是整個裝置的支撐機架，所述的網(wǎng)格框架(3)是極化分離網(wǎng)格的支撐框架，極化分離網(wǎng)格的金屬絲(4)固定在該網(wǎng)格框架(3)上，所述的模具(2)與支架(I)之間有安裝接口，其上刻有等間距分布的凹槽，所述的金屬絲(4)沉降在凹槽內(nèi)，所述的網(wǎng)格框架(3)與模具(2)之間有安裝接口，所述的張緊砝碼(5)與等長度的金屬絲(4)的兩端連接。
2.一種用權(quán)利要求1所述的裝置的制造方法，其特征在于:該方法包括如下主要步驟: 通過模具(2 )與支架(I)之間的安裝接口，將模具(2 )安裝在支架(I)上； 通過網(wǎng)格框架(3)與模具(2)之間的安裝接口，將網(wǎng)格框架(3)安裝在模具(2)上； 將金屬絲(4 )剪成合適長度，金屬絲(4 )兩端與張緊砝碼(5 )連接； 將與張緊砝碼(5)連接好的金屬絲(4)順次放入模具(2)凹槽內(nèi)，直到金屬絲4線覆蓋所需網(wǎng)格框架(3)區(qū)域； 網(wǎng)格框架(3)上涂覆樹脂膠，使金屬絲(4)固定在網(wǎng)格框架(3)上，并加上框架蓋板； 待樹脂膠凝固后，依次斷開金屬絲(4)兩端與張緊砝碼(5)的連接； 解開網(wǎng)格框架(3 )與模具(2 )之間的連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格的制造裝置及其制造方法，該裝置包括支架(1)、網(wǎng)格框架(3)、模具(2)和張緊砝碼(5)?；谏鲜霭l(fā)明裝置的應(yīng)用，本發(fā)明還提供一種微波波段無支撐極化分離網(wǎng)格的制造方法。采用本發(fā)明的方法及裝置制造極化分離網(wǎng)格，具有生產(chǎn)成本低廉、系統(tǒng)組成及生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)產(chǎn)品精度高、無支撐制造、可靠性高、維護方便、生產(chǎn)裝置有較好的生產(chǎn)柔性的特點，滿足中小批量生產(chǎn)及科研應(yīng)用。
文檔編號H01Q15/24GK103219594SQ20131010484
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者李彬 申請人:中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心