【摘 要】
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当前通讯手段繁杂,空间中电磁波类型复杂,同时电子信息战的迅速发展对各设备的特种电磁性能要求进一步提升。频率选择表面作为一种具有选波、滤波特性的结构且不影响飞行器的空气动力学特性,是一种良好的提升装备特殊电磁性能的解决方案。因此提出一种高精度、高效率、低成本的频率选择表面(frequency selective surface,FSS)制造技术势在必行。本文针对大幅面不可展曲面例如整流罩上的频率选择
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当前通讯手段繁杂,空间中电磁波类型复杂,同时电子信息战的迅速发展对各设备的特种电磁性能要求进一步提升。频率选择表面作为一种具有选波、滤波特性的结构且不影响飞行器的空气动力学特性,是一种良好的提升装备特殊电磁性能的解决方案。因此提出一种高精度、高效率、低成本的频率选择表面(frequency selective surface,FSS)制造技术势在必行。本文针对大幅面不可展曲面例如整流罩上的频率选择表面加工效率低、质量不一致的问题。从加工原理、加工轨迹规划、工艺参数三方面进行研究。首先,提出使用激光加工系统配合伺服运动机构进行高效加工。振镜式激光系统加工速度较机械系统提高三到五倍。提出利用激光光路逆变换结合激光焦深进行不可展曲面加工的关键技术。其次,根据加工原理及工艺需求搭建自主研发搭建了功能表面激光加工平台。使用直线电机作为驱动模组使重复定位精度小于0.01mm。机械运动速度可达500mm/s,激光束扫描速度可达8000mm/s。可实现加工范围在1000mm*500mm*500mm内的制件加工。最后,对铝、铜、银三种不同镀膜材质,双弯曲盖板、锥形回转体两种基体的多种试验样件进行工艺试验。通过显微镜观察FSS单元加工质量,并使用去除率和畸变率进行量化表征,探讨峰值功率、填充密度、延时参数与镀铝涂层加工质量之间的关系.同时探究加工线宽与重复频率与扫描速度的关系,实现线宽为0.0072mm的激光工艺。实验结果表明,通过对加工参数的优化,实现了双弯曲制件及回转体制件表面十万个以上FSS单元的制造,并保证加工质量保持一致。可实现铝制、铜制、银制的FSS的高质量加工,可为其他同类研究和实际应用提供参考。
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