CN105161851A - 应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种精度高、操作简单、安装方便，设计科学合理的应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置及方法。本发明所采用的技术解决方案是一种应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置，包括用于雷达模拟器安装和调节的发射端以及用于接收雷达模拟器信号并进行对准调节的接收端。

Description

应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置及方法

技术领域

本发明属于微波电子技术领域，特别是涉及一种应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置及方法。

背景技术

在实现雷达模拟器信号的各种参数，包括周期、频率、脉冲宽度、发射功率等的测试过程中，经常需要实现喇叭天线的精确对准。普通的方法没有专用的设备和仪器进行参考，仅仅依靠手工和目测的方式实现大致的对准，误差很多。本装置利用各种仪器设备、机械机构等实现了模拟器与喇叭天线的精确对准。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种精度高、操作简单、安装方便，设计科学合理的应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置及方法。

本发明所采用的技术解决方案是一种应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置，包括用于雷达模拟器安装和调节的发射端以及用于接收雷达模拟器信号并进行对准调节的接收端，所述的发射端包括安装平台、方向调节旋钮、发射端高度调节旋钮、第一水平仪、发射端三角支架、发射端高度锁定旋钮、发射端支架、支撑平台和对准标尺，所述的支撑平台通过发射端支架固定在发射端三角支架顶部，所述的发射端支架底部设置有第一水平仪、发射端高度调节旋钮和发射端高度锁定旋钮，所述的支撑平台顶部设置有回转台，所述的安装平台设置在回转台的顶部，所述的回转台设置有方向调节旋钮；所述的接收端包括光学水平仪、接收端支架、接收端高度调节旋钮、第三水平仪、接收端三角支架、接收端高度锁定旋钮、激光测距仪、接收天线和天线连接结构，所述的光学水平仪通过接收端支架设置在接收端三角支架顶部，所述的接收端支架底部设置有第三水平仪、接收端高度调节旋钮和接收端高度锁定旋钮，所述的接收端支架顶部设置有天线连接结构，所述的激光测距仪和接收天线固定连接在天线连接结构上。

所述的回转台设置有第二水平仪，所述的回转台底部通过水平仪脚螺旋固定在安装平台上。

所述的光学水平仪底部通过光学水平仪脚螺旋设置在接收端支架的顶部。

所述的安装平台上表面边缘设置有挡板。

所述的对准标尺的顶部设置有一个水平仪对准参考点。

一种应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置的对准方法：

步骤1：将发射端三脚架从辅助机柜中取出，将回转台安装机构从主机柜中取出，安装到三脚架顶端；调节发射端三脚架的三个支腿，根据上部的第一水平仪实现机构的初步水平调节；发射端三脚架可以利用中部的发射端高度调节旋钮手调节高度，实现机构的升降操作；在需要测试高度利用发射端高度锁定旋钮将设定的高度锁死，固定安装平台的测试高度；回转台的下面有3个水平仪脚螺旋，根据回转台上的第二水平仪实现水平的二次调节；安装平台可以利用回转台的方向调节旋钮实现方向调节；

步骤2：根据第三水平仪实现机构的初步水平调节；利用接收端高度调节旋钮和接收端高度锁定旋钮将接收端三角架初步调平；利用光学水平仪下面的脚螺旋及光学水平仪自身的水平仪对接收端进行水平的二次调节；

步骤3：发射信号的雷达模拟器与接收天线之间的对准：首先将对准标尺放置在发射端安装平台中线的中心位置，在对准标尺的上面有一个水平仪对准参考点的刻度标记，使用接收端的光学水平仪对准该标记，此时，光学水平仪的中线已经实现了与安装平台中线的中心位置对准；

步骤4：再将对准标尺后移到第二点，即安装平台的端点位置，再利用回转台的方向调节旋钮，实现与水平仪的二次对准，经过二次对准之后，已经实现了接收端的中心线与发射端中心线已经重合在一条直线上；

步骤5：再把雷达模拟器放在安装平台的中心线上，实现了接收端天线的中心线已经与发射端模拟器的中心线的对准。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：1．设计了雷达模拟器的安装调节机构，采用三角架作为基础，设计了用于连接回转台的支撑平台，并利用安装螺丝将其固定在三脚架的顶端；设计了雷达模拟器的安装平台，并利用安装螺丝固连在回转台的顶端；利用三条支脚的位置调节，并参照三脚架根部的水平仪实现三角架顶部平台的初步水平调节；利用上部的高度调节旋钮可以实现顶部安装平台的垂直高度调节；高度调整完成后利用高度锁定旋钮对高度进行锁定；三脚架上面支撑平台上，利用三个水平仪脚螺旋连接了回转台，调节三个脚螺旋并参考回转台上面的水平仪可用实现顶部安装平台水平的二次调节；利用回转台的方向调节旋钮可用实现顶部安装平台的方向调节。

2．设计了接收端的安装调节结构，也采用三角架作为基础，设计了用于连接接收天线和激光测距仪的连接机构，并利用安装螺丝将其固定在光学水平仪的底部；光学水平仪和连接机构利用螺栓连接到三脚架的顶部，并利用三个脚螺旋进行支撑；利用三条支脚的位置调节，并参照三脚架根部的水平仪实现三角架顶部平台的初步水平调节；利用上部的高度调节旋钮可以实现顶部安装平台的垂直高度调节；高度调整完成后利用高度锁定旋钮对高度进行锁定；三脚架上面光学水平仪可利用三个脚螺旋进行调节，实现顶部安装平台水平的二次调节；利用光学水平仪的水平调节旋钮可用实现顶部平台的方向调节。

3．设计了用于接收天线与模拟器对准的标尺，该标尺经过标定，可以实现对雷达模拟器的发生天线与接收天线的中线空间对准过程；

4．设计了具体的手动对准步骤，实现三维空间内容雷达模拟器与接收天线的中心对准。

附图说明

图1为发射端结构简图；

图2为支撑平台的结构简图；

图3为安装平台的结构简图；

图4为接收端结构简图；

图5为天线连接结构结构简图；

图6为对准标尺结构简图；

图7为步骤3的工作状态图；

图8为步骤4的工作状态图；

图9为步骤5的工作状态图；

图10为步骤5的工作状态图。

图中：1、安装平台，2、方向调节旋钮，3、水平仪脚螺旋，

4、发射端高度调节旋钮，5、第一水平仪，6、发射端三角支架，

7、发射端高度锁定旋钮，8、发射端支架，9、支撑平台，

10、第二水平仪，11、光学水平仪，12、光学水平仪脚螺旋，

13、接收端支架，14、接收端高度调节旋钮，15、第三水平仪，

16、接收端三角支架，17、接收端高度锁定旋钮，18、激光测距仪，

19、接收天线，20、天线连接结构，21、挡板，22、对准标尺，

23、水平仪对准参考点，24、回转台，25、安装平台中线。

具体实施方式

如图1所示，包括用于雷达模拟器安装和调节的发射端以及用于接收雷达模拟器信号并进行对准调节的接收端，所述的发射端包括安装平台、方向调节旋钮、发射端高度调节旋钮、第一水平仪、发射端三角支架、发射端高度锁定旋钮、发射端支架、支撑平台和对准标尺，所述的支撑平台通过发射端支架固定在发射端三角支架顶部，所述的发射端支架底部设置有第一水平仪、发射端高度调节旋钮和发射端高度锁定旋钮，所述的支撑平台顶部设置有回转台，所述的安装平台设置在回转台的顶部，所述的回转台设置有方向调节旋钮，所述的回转台设置有第二水平仪，所述的回转台底部通过水平仪脚螺旋固定在安装平台上。

发射端：采用SPJ40B三角架作为基础，设计了用于连接回转台的支撑平台；支撑平台上，利用三个水平仪DZS3-1脚螺旋连接了HV-4回转台，调节三个脚螺旋并参考回转台上面的EPOCH水平仪可用实现顶部安装平台的水平二次调节。支撑平台和安装平台为新研制的单元，采用厚度为2mm的镀锌铁为原料设计，安装平台设计图画如图2和图3所示，支撑平台中，中线上两个φ5的螺孔用于将该平台连接到三脚架的顶端；上面的三个φ15的安装孔，用于安装连接回转台的三个脚螺旋；安装平中线上两个φ5的螺孔用于连接到回转台，安装平台的上、下和左侧共有5个长度100mm、高度100mm的挡片，用于保护模拟器，防止其在使用过程中掉落到地面。

如图4所示，所述的接收端包括光学水平仪、接收端支架、接收端高度调节旋钮、第三水平仪、接收端三角支架、接收端高度锁定旋钮、激光测距仪、接收天线和天线连接结构，所述的光学水平仪通过接收端支架设置在接收端三角支架顶部，所述的接收端支架底部设置有第三水平仪、接收端高度调节旋钮和接收端高度锁定旋钮，所述的接收端支架顶部设置有天线连接结构，所述的激光测距仪和接收天线固定连接在天线连接结构上，所述的光学水平仪底部通过光学水平仪脚螺旋设置在接收端支架的顶部。接收端具体采用了三角架和光学水平仪，设计了接收天线安装机构，实现了接收天线与接收端机构的连接，并与发射天线的尺寸进行了校准，确定了光学水平仪与发射端对准标尺对准条件下即实现了接收天线与模拟器天线的空间对准。

接收端：同样采用SPJ40B三角架作为基础，实现三角架顶部平台的水平调节；利用上面的固连机构实现了与接收天线和激光测距仪的连接；利用DZS-2光学水平仪实现了方向调节及与发射模拟器的中线对准操作，接收天线安装机构如图5所示，所述的对准标尺的顶部设置有一个水平仪对准参考点，用于接收天线与模拟器对准标尺如图6所示。

如图7至图10所示，一种应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置的对准方法：

步骤1：将发射端三脚架从辅助机柜中取出，将回转台安装机构从主机柜中取出，安装到三脚架顶端；调节发射端三脚架的三个支腿，根据上部的第一水平仪实现机构的初步水平调节；发射端三脚架可以利用中部的发射端高度调节旋钮手调节高度，实现机构的升降操作；在需要测试高度利用发射端高度锁定旋钮将设定的高度锁死，固定安装平台的测试高度；回转台的下面有3个水平仪脚螺旋，根据回转台上的第二水平仪实现水平的二次调节；安装平台可以利用回转台的方向调节旋钮实现方向调节；

步骤2：根据第三水平仪实现机构的初步水平调节；利用接收端高度调节旋钮和接收端高度锁定旋钮将接收端三角架初步调平；利用光学水平仪下面的脚螺旋及光学水平仪自身的水平仪对接收端进行水平的二次调节；

步骤3：发射信号的雷达模拟器与接收天线之间的对准：根据发射端与接收端的空间尺寸特点，设计了一个新型的对准标尺，该标尺的上部有一个水平仪对准参考点，实现与光学水平仪十字中心的对准。首先将对准标尺放置在发射端安装平台中线的中心位置，在对准标尺的上面有一个水平仪对准参考点的刻度标记，使用接收端的光学水平仪对准该标记，此时，光学水平仪的中线已经实现了与安装平台中线的中心位置对准；

步骤4：再将对准标尺后移到第二点，即安装平台的端点位置，再利用回转台的方向调节旋钮，由于安装平台是以中线的中心进行选择，因此选择方向调节旋钮不会影响第一次的对准结果。因此，光学水平仪与安装平台的中线中心仍然保持对准状态。这样，经过二次对准之后，已经实现了接收端的中心线与发射端中心线已经重合在一条直线上；

步骤5：再把雷达模拟器放在安装平台的中心线上，实现了接收端天线的中心线已经与发射端模拟器的中心线的对准。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置，其特征是：包括用于雷达模拟器安装和调节的发射端以及用于接收雷达模拟器信号并进行对准调节的接收端，所述的发射端包括安装平台、方向调节旋钮、发射端高度调节旋钮、第一水平仪、发射端三角支架、发射端高度锁定旋钮、发射端支架、支撑平台和对准标尺，所述的支撑平台通过发射端支架固定在发射端三角支架顶部，所述的发射端支架底部设置有第一水平仪、发射端高度调节旋钮和发射端高度锁定旋钮，所述的支撑平台顶部设置有回转台，所述的安装平台设置在回转台的顶部，所述的回转台设置有方向调节旋钮；所述的接收端包括光学水平仪、接收端支架、接收端高度调节旋钮、第三水平仪、接收端三角支架、接收端高度锁定旋钮、激光测距仪、接收天线和天线连接结构，所述的光学水平仪通过接收端支架设置在接收端三角支架顶部，所述的接收端支架底部设置有第三水平仪、接收端高度调节旋钮和接收端高度锁定旋钮，所述的接收端支架顶部设置有天线连接结构，所述的激光测距仪和接收天线固定连接在天线连接结构上。

2.根据权利要求1所述的应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置，其特征是：所述的回转台设置有第二水平仪，所述的回转台底部通过水平仪脚螺旋固定在安装平台上。

3.根据权利要求1所述的应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置，其特征是：所述的光学水平仪底部通过光学水平仪脚螺旋设置在接收端支架的顶部。

4.根据权利要求1所述的应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置，其特征是：所述的安装平台上表面边缘设置有挡板。

5.根据权利要求1所述的应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置，其特征是：所述的对准标尺的顶部设置有一个水平仪对准参考点。

6.一种应用于雷达模拟器校准过程的手动天线对准装置的对准方法，其特征是：步骤1：将发射端三脚架从辅助机柜中取出，将回转台安装机构从主机柜中取出，安装到三脚架顶端；调节发射端三脚架的三个支腿，根据上部的第一水平仪实现机构的初步水平调节；发射端三脚架可以利用中部的发射端高度调节旋钮手调节高度，实现机构的升降操作；在需要测试高度利用发射端高度锁定旋钮将设定的高度锁死，固定安装平台的测试高度；回转台的下面有3个水平仪脚螺旋，根据回转台上的第二水平仪实现水平的二次调节；安装平台可以利用回转台的方向调节旋钮实现方向调节；

步骤2：根据第三水平仪实现机构的初步水平调节；利用接收端高度调节旋钮和接收端高度锁定旋钮将接收端三角架初步调平；利用光学水平仪下面的脚螺旋及光学水平仪自身的水平仪对接收端进行水平的二次调节；

步骤3：发射信号的雷达模拟器与接收天线之间的对准：首先将对准标尺放置在发射端安装平台中线的中心位置，在对准标尺的上面有一个水平仪对准参考点的刻度标记，使用接收端的光学水平仪对准该标记，此时，光学水平仪的中线已经实现了与安装平台中线的中心位置对准；

步骤4：再将对准标尺后移到第二点，即安装平台的端点位置，再利用回转台的方向调节旋钮，实现与水平仪的二次对准，经过二次对准之后，已经实现了接收端的中心线与发射端中心线已经重合在一条直线上；

步骤5：再把雷达模拟器放在安装平台的中心线上，实现了接收端天线的中心线已经与发射端模拟器的中心线的对准。