一种适用于微小卫星PC104堆栈的模块化结构的制作方法

本发明涉及一种模块化结构，尤其适用于微小卫星PC104堆栈。

背景技术：

微小卫星结构相比传统卫星，具有空间小、设备多、密度大、集成度高，并且要求研制周期短、价格低、一箭多星发射、几十颗甚至上百颗实现快速组网。

近年，国内微小卫星上均使用PC104堆栈替代传统的独立功能设备，其将多个物理分离的系统组件变成多个独立的电路模块集成到PC104印制电路板上，各个PC104电路板由通用电气接口以及机械接口串接形成堆栈组合体结构，PC104堆栈组合体结构应能适应星上PC104电路板要求，堆叠成不同数量组合体。堆栈内包含了电源控制板、热控管理板、星务控制板、测控应答机板、控制接口板、数传载荷等PC104电路板。由于卫星的功能和大小不同，每颗微小卫星堆栈组合体内包含的PC104电路板从几块到几十块不等，堆栈组合体结构形式也不同，大部分采用一体化设计的金属结构，不同卫星不同结构形式。一体化设计的金属堆栈结构虽然能满足卫星的需求，但也存在一定的缺陷：为了满足强度和重量要求，加强筋、减轻孔多，设计复杂；非标准化设计，加工周期长、成本高；装配复杂，不能适用于批量化总装。一体化设计的金属堆栈结构已不能适应新一代实用性微小卫星的发展需要。

技术实现要素：

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种适用于微小卫星PC104堆栈的模块化结构，解决微小卫星PC104堆栈结构标准化问题，提高微小卫星PC104堆栈结构的研制效率，降低研制成本。

本发明的技术解决方案是：一种适用于微小卫星PC104堆栈的模块化结构，包括：螺杆、支撑架、端连接块a、端连接块b、PC104电路板、支撑柱、板间连接块、侧板、立柱、散热组件；PC104电路板堆叠放置，每层PC104电路板之间安装支撑柱和板间连接块进行支撑，各螺杆分别穿过位于PC104电路板四角的支撑柱、板间连接块和安装孔；支撑架分别安装在螺杆两端，支撑架与PC104电路板之间安装端连接块a和端连接块b进行支撑，螺杆分别穿过端连接块a和端连接块b；立柱分别安装在板间连接块上，与各层PC104电路板四角的板间连接块分别固定；侧板安装在立柱外侧，分别位于PC104电路板堆叠结构的三个面；散热组件位于PC104电路板堆叠结构上除侧板安装面外的另一个面，散热组件分别与各层PC104电路板、立柱外侧接触，并分别与各层PC104电路板及板间连接块固定。

所述的散热组件包括散热片，散热片为“几”字形翻边结构，“几”字形两端与立柱连接，中部平面与PC104电路板连接。

所述立柱为等边角铁。

所述端连接块a或端连接块b通过端连接块定位螺钉进行定位。

所述侧板为框架结构。

所述每层PC104电路板间的支撑柱和板间连接块共四个。

所述端连接块a与端连接块b互为镜像件，关于PC104电路板堆叠结构的中心轴对称。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明采用模块化、标准化设计，零件种类少，结构简单，有效降低设计、装配难度，可实现PC104堆栈组合体结构的快速设计和快速总装；本发明散热组件采用模组化设计，能够根据PC104电路板的实际热耗灵活拆装，以减轻结构重量；

(2)本发明螺杆、侧板、立柱可根据PC104电路板的层数进行系列化设计，以适应不同层数的PC104堆栈组合体；本发明支撑架、端连接块a、端连接块b、支撑柱、板间连接块、散热组件为标准件设计，可以直接用于不同层数的PC104堆栈组件；

(3)本发明所有组成零件均可提前预制，特别是支撑架、端连接块a、端连接块b、支撑柱、板间连接块、散热组件为标准模块，有利于堆栈结构的批生产，大幅减少研制周期和成本。

附图说明

图1为本发明适用于微小卫星PC104堆栈的模块化结构的分解图；

图2为本发明的散热组件示意图；

图3为本发明适用于微小卫星PC104堆栈的模块化结构的组装示意图。

具体实施方式

本发明适用于微小卫星PC104堆栈的模块化结构如图1、图2、图3所示，包括螺杆1、支撑架2、端连接块a3、端连接块b4、PC104电路板5、支撑柱6、板间连接块7、侧板8、立柱9、散热组件10、连接螺钉11；

如图1所示，所述的PC104电路板5堆叠放置，PC104电路板5之间使用若干个支撑柱6和板间连接块7进行支撑，四根螺杆1组件穿过支撑柱6、板间连接块7和PC104电路板5四角安装孔，将PC104电路板5连接在一起，支撑柱6、板间连接块7数量与PC104电路板5相匹配，每层支撑柱6和板间连接块7共四个；两个支撑架2分别利用四个端连接块a3和四个端连接块b4安装在螺杆1两端，并通过端连接块定位螺钉13对端连接块a3和端连接块b4进行定位；四根截面为等边L形的立柱9分别安装在PC104电路板5四个角的板间连接块7上，三块侧板8和若干散热组件10利用连接螺钉12安装在堆栈组合体立柱9外侧，固定在板间连接块7上；散热组件10利用螺钉11与PC104电路板5和立柱9外侧接触，并利用螺钉将散热组件10固定在PC104电路板5和板间连接块7上；螺杆紧固螺母14分别安装在螺杆1的端部对其进行紧固，逐个紧固连接螺钉11、侧板8连接螺钉、螺杆紧固螺母14，使其组成具有一定强度和刚度的堆栈组合体，对PC104电路板5进行支撑；板间连接块7上的机械接口可作为外部接口，将堆栈组合体固定在卫星上。端连接块a3与端连接块b4互为镜像件，关于PC104电路板5堆叠结构的中心轴对称。

如图2所示，所述的散热组件10由一个散热片15、两套连接螺钉11和两套连接螺钉12组成，散热片15使用“几”字形翻边设计，中部平面用于连接PC104电路板5，通过连接螺钉11与PC104电路板5固定连接，“几”字形两端通过两套连接螺钉12与立柱9连接面连接，散热组件10能起到结构加强和增加散热面积两方面作用。

图1中螺杆1、立柱9和侧板8，可进行长度不同的系列化设计，以适用于不同数量的PC104电路板5组合，图1中所述的堆栈组合体的PC104电路板5数量为八层，螺杆1长度为160mm，立柱9长度为150mm，侧板8长度为150mm。

图1中支撑架2、端连接块a3、端连接块b4、支撑柱6、板间连接块7和散热组件10为标准模块，可以直接用于不同层数的PC104堆栈组合体。

本发明适用于微小卫星PC104堆栈的模块化结构通过以上结构形式，实现了微小卫星PC104堆栈组合体模块化、标准设计，满足了微小卫星PC104堆栈组合体结构简单、研制周期短、研制成本低的需求。

上述实施例只是本发明应用的一种列举，本领域技术人员可以根据不同的设计要求和设计参数在不偏离本发明技术方案的情况下进行各种改进和更换，同样落入本发明的保护范围。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。