CN102509849A - 一种小型相控阵雷达天线固定结构 - Google Patents

一种小型相控阵雷达天线固定结构 Download PDF

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韩文峰
王少春
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Abstract

本发明公开一种小型相控阵雷达天线固定结构，涉及到相控阵雷达天线固定的结构设计和环境适应性设计，尤其是雷达天线在满足正常工作以及高机动性刚强度要求的条件下，减轻了天线整体单元的质量、体积、简化了其加工复杂过程，降低了生产成本。

Description

一种小型相控阵雷达天线固定结构
 
技术领域
本发明公开一种小型相控阵雷达天线固定结构，涉及到相控阵雷达天线固定的结构设计和环境适应性设计，尤其是雷达天线在满足正常工作以及高机动性刚强度要求的条件下，减轻了天线整体单元的质量、体积、简化了其加工复杂过程，降低了生产成本。
背景技术
相控阵雷达天线固定结构（以下简称：固定结构）是相控阵雷达天线整体单元的核心结构，直接影响雷达天线工作的性能。固定结构的设计应注意以下几个问题：⑴相控阵雷达对天线阵面平面度要求很高，一般为≤0.5mm。为实现相控阵雷达天线高机动能力以及在负载下能正常工作，这对于雷达天线舱体和固定结构的刚强度提出了很高要求；⑵多数雷达通常在自然环境很恶劣的条件下使用，气密性要求高；而相控阵雷达天线通过固定结构安放在天线罩与天线舱体所形成的密闭空间内，该密闭空间会因环境的变化产生“呼吸效应”。
现有技术手段解决以上问题是通过在固定结构设计过程中，采用常规的仿真设计、低成本设计、环境适应性设计而实现的。其缺点如下：
1. 固定结构加工工艺相对复杂，制造成本高。目前固定结构属于整体框架结构，适合于大型相控阵雷达天线，但是对于固定小型相控阵雷达天线来说过于笨重，而且其加工工艺复杂，生产成本高。
2. 相控阵雷达天线通过固定结构安放在天线罩与天线舱体所形成的密闭空间内，受“呼吸效应”影响较大。通常密封腔体解决“呼吸效应”的技术手段有焊接密封、胶接密封、灌封、O型密封圈密封、油封、包装密封，这些技术手段要么加工工艺复杂不易实现，要么不适应长期室外恶劣的环境，总之不能全面满足相控阵雷达天线对环境适应性的要求。
发明内容
本发明克服目前技术的缺点：1. 对天线舱体进行整体设计，在天线舱体刚强度适当位置上增加过渡垫块，再将便于加工的齿形垫块，固定在过渡垫块上，最后配合卡箍将相控阵雷达波导裂缝天线固定在齿形垫块上，减轻了固定结构的质量，降低生产制造成本。2.对上述天线罩与天线舱体所形成的密闭空间进行气密性分析，设计适合的透气结构，提高了雷达天线对环境适应能力。
本发明为实现目的所采取的技术方案为：一种小型相控阵雷达天线固定结构：包括天线舱体、天线罩、波导裂缝天线、过渡垫块、齿形垫块、卡箍，其特征在于：过渡垫块固定在天线舱体上，齿形垫块固定在过渡垫块上，波导裂缝天线定位在齿形垫块的齿形槽内，卡箍从外侧将波导裂缝天线卡住后固定齿形垫块上，天线罩将波导裂缝天线形成的天线阵面从外侧向内罩着并固定在天线舱体上。其有益效果是：天线舱体、天线罩、波导裂缝天线、过渡垫块、齿形垫块及卡箍的固定结构形式，解决了小型相控阵雷达天线阵面固定问题，提高了雷达天线阵面的平面度，并且提升了雷达天线对环境的适应能力，有效保证雷达天线使用过程中的可靠性。
如上所述的一种小型相控阵雷达天线固定结构，其特征在于：所述齿形垫块长1070 mm、宽25mm、高40mm。其有益效果是：优化后最大可减小固定结构质量约为30%。
如上所述的一种小型相控阵雷达天线固定结构，其特征在于：齿形垫块材料与波导裂缝天线材料一致。其有益效果是：当环境温度变化时齿形垫块与波导裂缝天线热膨胀一致，保证波导裂缝天线组成的阵面平面度要求。
如上所述的一种小型相控阵雷达天线固定结构，其特征在于：它还包括透气膜，透气膜固定天线舱体内侧。其有益效果是：解决了因恶劣环境变化而引起的“呼吸效应”。
附图说明
图1主视图（带天线罩）；
图2侧视图（带天线罩）；
图3俯视图（带天线罩）；
图4主视图（不带天线罩）。
具体实施方式
附图标记：天线舱体1、天线罩2、波导裂缝天线3、过渡垫块4、齿形垫块5、卡箍6、透气膜7。
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2、图3、图4所示，图1、图2及图3为带天线罩，图4为不带天线罩。本发明包括：天线舱体1、波导裂缝天线3、过渡垫块4、齿形垫块5、卡箍6。过渡垫块4焊接在天线舱体1上，齿形垫块5螺钉固定在过渡垫块4上，并用定位销定位，波导裂缝天线3定位在齿形垫块5的齿形槽内，卡箍6从外侧将波导裂缝天线3卡住后用螺钉固定齿形垫块5上。上述组成的结构形式体积小，结构简单，加工方便，生产成本低，能满足小型相控阵雷达阵面的固定要求。
齿形垫块5外形尺寸：长1070 mm、宽25mm、高40mm，能满足小型相控阵雷达阵面的外形尺寸要求。一般宽20mm~30mm,高30mm~60mm，尤其为宽25mm，高40mm时满足机械性能，又使外形尺寸最小，重量最轻。
齿形垫块5材料与波导裂缝天线3材料一致，当环境温度变化时齿形垫块与波导裂缝天线热膨胀一致，保证了波导裂缝天线3组成的阵面平面度要求。
本发明还包括：天线罩2和透气膜7。天线罩2将波导裂缝天线3形成的天线阵面从外侧向内罩着并固定在天线舱体1上。透气膜7安装在天线舱体左下角处。

Claims (4)

1.一种小型相控阵雷达天线固定结构：包括天线舱体、天线罩、波导裂缝天线、过渡垫块、齿形垫块、卡箍，其特征在于：过渡垫块固定在天线舱体上，齿形垫块固定在过渡垫块上，波导裂缝天线定位在齿形垫块的齿形槽内，卡箍从外侧将波导裂缝天线卡住后固定齿形垫块上，天线罩将波导裂缝天线形成的天线阵面从外侧向内罩着并固定在天线舱体上。
2.如上所述的一种小型相控阵雷达天线固定结构，其特征在于：所述齿形垫块长1070 mm、宽25mm、高40mm。
3.如上所述的一种小型相控阵雷达天线固定结构，其特征在于：齿形垫块材料与波导裂缝天线材料一致。
4.如上所述的一种小型相控阵雷达天线固定结构，其特征在于：它还包括透气膜，透气膜固定天线舱体内侧。
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