CN108196144A - 用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台 - Google Patents
用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于电磁兼容测试领域，具体涉及一种用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其包括：拖车底盘、水平滑动机构、垂直升降机构、转台、伺服控制单元；该天线安装平台自身具有方便移动性，可通过移动其位置实现对大型受试系统360°全方位辐照，天线相位中心高度可在1‑4m范围内方便调节，天线极化角度可在0°‑360°调节，符合军用车辆等各类大型系统的外场辐射抗扰度试验要求。采用该天线安装平台，可在外场环境下实现对大型受试系统进行全方位辐照，通过电控方式调节天线的高度与极化，测试时不需移动受试系统，能够大大提高试验效率。
Description
技术领域
本发明属于电磁兼容测试领域，具体涉及一种用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台。
背景技术
目前，在外场开展高场强系统级辐射抗扰度试验时，试验规范对受试系统的测试距离、天线辐射极化波角度、覆盖辐照区域都有详细要求。通常外场辐射抗扰度测试天线安装于固定在地面上的天线支架上，天线位置固定，若受试系统体积较大，为达到全方位辐照效果，需移动受试系统。在外场为避免恶劣天气，天线通常仅在使用时通过手动方式安装在天线架上，使用完毕后将天线拆卸后于实验室内存储；而外场系统级辐射抗扰度测试天线通常为大型阵列天线，天线体积庞大、重量较重，通过手动安装、改变天线高度、切换天线辐射极化波角度等操作非常耗费人力与时间，非常影响试验效率。同时，操作过程中采用刻度尺进行位置确认，十分不方便且增加了试验不确定度，导致试验可重复性差等问题。因此，急需有一种用于外场辐射抗扰度测试的移动式天线安装平台，能够便于天线移动、存储、精确调节天线位置与极化角度，以解决上述问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：(1)普通固定式天线安装平台位置固定，在开展试验过程中，只能对天线波束范围内的受试系统部分辐照；为实现对受试系统进行360°全方位辐照，需移动受试系统，十分不便；(2)外场系统级辐射抗扰度测试天线通常为大型阵列天线，天线体积庞大、重量较重，通过手动调节天线高度、天线辐射极化波角度准确度较低，增加了试验不确定性，导致试验重复性差等问；(3) 试验过程中手动安装天线、改变天线高度以及切换天线辐射极化波角度等操作非常耗费人力与时间，试验效率较低；(4)外场天气条件恶劣将对天线系统的存储造成影响，每次试验完毕后需及时将天线拆除存放于室内，影响试验方便性。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其包括：拖车底盘1、水平滑动机构2、垂直升降机构3、转台4、伺服控制单元5；
所述拖车底盘1用于将测试天线安装于所述平台上，天线移动方便，方便对大型受试系统进行360°全方位辐照；
所述水平滑动机构2设置于拖车底盘1上方，在开展辐射抗扰度测试时，所述水平滑动机构2用于带动天线水平滑出至拖车底盘1边缘，保证拖车底盘1位于天线尾部后方，不影响天线的电磁波辐射性能；测试完毕后，所述水平滑动机构2带动天线水平移动至拖车底盘 1上方，方便在外场存储与移动运输；
所述垂直升降机构3设置在水平滑动机构2上方；在开展辐射抗扰度测试时，天线水平滑出至拖车底盘1边缘后，通过垂直升降机构 3带动天线，实现天线相位中心在1m-4m范围内调节，对大型受试系统的高低不同位置进行辐照；
所述转台4设置于垂直升降机构3上，所述天线设置在转台4上，在开展辐射抗扰度测试时，通过转台4旋转带动天线旋转，实现天线极化角度在0°-360°之间任意设置切换；
所述伺服控制单元5用于精确控制水平滑动机构2带动天线水平滑动、垂直升降机构3带动天线垂直升降及转台4带动天线旋转，可实现对天线位置的精确设置，提高试验可重复性，减轻试验人员体力消耗，提高试验效率。
其中，所述平台还包括可调节棚架结构6；其包括：移动棚架25、棚架移动滑轨27、固定棚架26、防护布帘28、布帘移动滑轨29；
所述移动棚架25设置于拖车底盘1上方，移动棚架25下方安装棚架移动滑轨27，通过棚架移动滑轨27可轻易将移动棚架25推至固定棚架26内部；
所述移动棚架25和固定棚架26两侧设置防护布帘28，所述防护布帘28安装于布帘移动滑轨29上，在开展试验时，通过布帘移动滑轨29将防护布帘28滑至一侧，将移动棚架25移动至固定棚架26 内部，保证移动棚架25与天线系统尾部保持1米以上距离，避免对天线电磁波辐射性能造成影响；在存储与移动运输状态，将移动棚架 25移动至固定棚架26外部，前后两侧防护布帘放下，实现对内部各单元的全方位保护，避免外场恶劣天线影响。
其中，所述水平滑动机构2包括：水平底座7、水平滑动丝杠8、两个水平移动导轨9、水平直流减速电机10、水平接近开关11和水平移动基座12；
所述水平底座7与拖车底盘1紧密铆接，水平直流减速电机10驱动水平滑动丝杠8带动水平移动基座12沿水平移动导轨9实现水平移动；在水平移动导轨9两端分别设置水平接近开关11，当水平移动基座12 移动至水平移动导轨9边缘位置能够自动停止。
其中，所述垂直升降机构3包括：垂直底座13、垂直滑动丝杠 14、两个垂直移动导轨15、垂直直流减速电机16、垂直接近开关17 和垂直移动基座18；
所述垂直底座13与水平移动基座12紧密铆接，垂直直流减速电机16驱动垂直滑动丝杠14带动垂直移动基座18沿垂直移动导轨15 实现上下移动；
在垂直移动导轨15两端分别设置垂直接近开关17，当垂直移动基座18移动至垂直移动导轨15上下边缘位置能够自动停止。
其中，所述转台4包括：转盘底座19、大齿轮20、小齿轮21、旋转直流减速电机22、旋转接近开关23、天线固定支架24；
所述转盘底座19与垂直移动基座18紧密铆接，大齿轮20与小齿轮21紧密咬合，旋转直流减速电机22驱动小齿轮21转动，从而带动大齿轮20旋转；天线通过天线固定支架24安装于大齿轮20前方，在大齿轮20旋转起点处设置旋转接近开关23，当天线的旋转角度达到360°能够自动停止。
其中，所述天线固定支架24为中空轴式结构，便于安装天线馈线。
其中，通过伺服控制单元5精确控制水平直流减速电机2、垂直直流减速电机3、旋转直流减速电机22，精确设置其位置。
其中，通过伺服控制单元5控制水平直流减速电机2、垂直直流减速电机3、旋转直流减速电机22实施驱动操作。
其中，所述伺服控制单元5设置于拖车底盘1侧面边缘处，分为内外两层，内层为电源、电源开关、继电器、PLC信号处理模块，外层为操作控制交互界面，供试验人员操作设置使用。
其中，所述伺服控制单元5采用PLC控制器为控制核心，通过控制继电器对直流减速电机进行控制，实现设备的前后移动、上下移动和转动。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明将辐射抗扰度测试天线安装于该平台后，试验人员通过在伺服控制单元处操作，可精确控制天线的前后移动、升降高度及天线极化角度的旋转切换，提高试验可重复性，减轻试验人员体力消耗，提高试验效率。该天线安装平台自身具有方便移动性，可通过移动其位置实现对大型受试系统360°全方位辐照，天线相位中心高度可在1-4m范围内方便调节，天线极化角度可在0° -360°调节，符合军用车辆等各类大型系统的外场辐射抗扰度试验要求。试验过程中，将棚架回退至距离天线较远的位置，避免电磁波反射对天线发射性能造成影响，同时方便系统在外场环境下的存放。采用该天线安装平台，可在外场环境下方便、高效的开展系统级辐射抗扰度试验。
附图说明
图1-1至图1-3为本发明天线安装平台整体外形图。
图2为本发明水平滑动机构外形图。
图3为本发明垂直升降机构外形图。
图4为本发明转台外形图。
图5为本发明可调节棚架结构外形图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术四方面的问题，本发明提供一种用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，该天线安装平台可同时满足上述四方面的要求：方便实现对受试系统的全方位辐照、试验不确定度低、操作省力省时、方便外场使用及存储。
如图1-1至图5所示，所述平台包括：拖车底盘1、水平滑动机构2、垂直升降机构3、转台4、伺服控制单元5；
所述拖车底盘1用于将测试天线安装于所述平台上，天线移动方便，方便对大型受试系统进行360°全方位辐照；
所述水平滑动机构2设置于拖车底盘1上方，在开展辐射抗扰度测试时，所述水平滑动机构2用于带动天线水平滑出至拖车底盘1边缘，保证拖车底盘1位于天线尾部后方，不影响天线的电磁波辐射性能；测试完毕后，所述水平滑动机构2带动天线水平移动至拖车底盘 1上方，方便在外场存储与移动运输；
所述垂直升降机构3设置在水平滑动机构2上方；在开展辐射抗扰度测试时，天线水平滑出至拖车底盘1边缘后，通过垂直升降机构 3带动天线，实现天线相位中心在1m-4m范围内调节，对大型受试系统的高低不同位置进行辐照；
所述转台4设置于垂直升降机构3上，所述天线设置在转台4上，在开展辐射抗扰度测试时，通过转台4旋转带动天线旋转，实现天线极化角度在0°-360°之间任意设置切换；
所述伺服控制单元5用于精确控制水平滑动机构2带动天线水平滑动、垂直升降机构3带动天线垂直升降及转台4带动天线旋转，可实现对天线位置的精确设置，提高试验可重复性，减轻试验人员体力消耗，提高试验效率。
其中，所述平台还包括可调节棚架结构6；其包括：移动棚架25、棚架移动滑轨27、固定棚架26、防护布帘28、布帘移动滑轨29；
所述移动棚架25设置于拖车底盘1上方，移动棚架25下方安装棚架移动滑轨27，通过棚架移动滑轨27可轻易将移动棚架25推至固定棚架26内部；
所述移动棚架25和固定棚架26两侧设置防护布帘28，所述防护布帘28安装于布帘移动滑轨29上，在开展试验时，通过布帘移动滑轨29将防护布帘28滑至一侧，将移动棚架25移动至固定棚架26 内部，保证移动棚架25与天线系统尾部保持1米以上距离，避免对天线电磁波辐射性能造成影响；在存储与移动运输状态，将移动棚架 25移动至固定棚架26外部，前后两侧防护布帘放下，实现对内部各单元的全方位保护，避免外场恶劣天线影响。
其中，所述水平滑动机构2包括：水平底座7、水平滑动丝杠8、两个水平移动导轨9、水平直流减速电机10、水平接近开关11和水平移动基座12；
所述水平底座7与拖车底盘1紧密铆接，水平直流减速电机10驱动水平滑动丝杠8带动水平移动基座12沿水平移动导轨9实现水平移动；在水平移动导轨9两端分别设置水平接近开关11，当水平移动基座12 移动至水平移动导轨9边缘位置能够自动停止。
其中，所述垂直升降机构3包括：垂直底座13、垂直滑动丝杠 14、两个垂直移动导轨15、垂直直流减速电机16、垂直接近开关17 和垂直移动基座18；
所述垂直底座13与水平移动基座12紧密铆接，垂直直流减速电机16驱动垂直滑动丝杠14带动垂直移动基座18沿垂直移动导轨15 实现上下移动；
在垂直移动导轨15两端分别设置垂直接近开关17，当垂直移动基座18移动至垂直移动导轨15上下边缘位置能够自动停止。
其中，所述转台4包括：转盘底座19、大齿轮20、小齿轮21、旋转直流减速电机22、旋转接近开关23、天线固定支架24；
所述转盘底座19与垂直移动基座18紧密铆接，大齿轮20与小齿轮21紧密咬合，旋转直流减速电机22驱动小齿轮21转动，从而带动大齿轮20旋转；天线通过天线固定支架24安装于大齿轮20前方，在大齿轮20旋转起点处设置旋转接近开关23，当天线的旋转角度达到360°能够自动停止。
其中，所述天线固定支架24为中空轴式结构，便于安装天线馈线。
其中，通过伺服控制单元5精确控制水平直流减速电机2、垂直直流减速电机3、旋转直流减速电机22，精确设置其位置。
其中，通过伺服控制单元5精确控制水平直流减速电机2、垂直直流减速电机3、旋转直流减速电机22实施驱动操作，精确设置其位置。
其中，所述伺服控制单元5设置于拖车底盘1侧面边缘处，分为内外两层，内层为电源、电源开关、继电器、PLC信号处理模块，外层为操作控制交互界面，供试验人员操作设置使用。
其中，所述伺服控制单元5采用PLC控制器为控制核心，通过控制继电器对直流减速电机进行控制，实现设备的前后移动、上下移动和转动。
实施例1
本发明的具体实施方式如下：
1、选用一个4米长拖车底盘1，拖车前方有拖钩。在需要移动时，将该拖钩与挂车头连接，即可实现该平台的移动或运输。
2、在拖车底盘1上方中部安装水平滑动机构2。水平滑动机构2 由水平底座7、水平滑动丝杠8、两个水平移动导轨9、水平直流减速电机10、水平接近开关11和水平移动基座12组成。水平底座7与拖车底盘1紧密铆接，水平直流减速电机10驱动水平滑动丝杠8带动水平移动基座12实现水平移动。在水平移动导轨9两端分别设置水平接近位开关11，当水平移动基座12移动至水平移动导轨9边缘位置能够自动停止。
3、在水平滑动机构2的水平移动基座12上安装垂直升降机构3。垂直升降机构3由垂直底座13、垂直滑动丝杠14、两个垂直移动导轨 15、垂直直流减速电机16、垂直接近开关17和垂直移动基座18组成。垂直底座13与水平移动基座12紧密铆接，垂直直流减速电机16驱动垂直滑动丝杠14带动垂直移动基座18实现上下移动。在垂直移动导轨15 两端分别设置垂直接近开关17，当垂直移动基座18移动至垂直移动导轨15上下边缘位置能够自动停止。
4、在垂直升降机构3中的垂直移动基座18上安装转台4。转台4 包括转盘底座19、大齿轮20、小齿轮21、旋转直流减速电机22、旋转接近开关23、天线固定支架24等。转盘底座19与垂直移动基座18紧密铆接，大齿轮20与小齿轮21紧密咬合，旋转直流减速电机22驱动小齿轮21转动，从而带动大齿轮20旋转。在大齿轮20旋转起点处设置旋转接近开关，当旋转角度达到360°能够自动停止。天线固定支架24安装于大齿轮20前方，转台4为中空轴式结构，便于安装天线馈线。
5、采用伺服控制单元5精确控制水平直流减速电机2、垂直直流减速电机3、旋转直流减速电机22，精确设置其位置。伺服控制单元安装于拖车底盘1侧面边缘处，分为内外两层，内层为电源、电源开关、继电器、PLC信号处理模块等，外层为操作控制交互界面，供试验人员操作设置使用。伺服控制单元5采用PLC控制器为控制核心，通过控制继电器对直流减速电机进行控制，实现设备的前后移动、上下移动和转动。
6、拖车上方设置可调节棚架结构6。该可调节棚架结构由移动棚架25、固定棚架26、棚架移动滑轨27、防护布帘28、布帘移动滑轨29 组成。移动棚架25下方安装棚架移动滑轨27，可轻易将其推至固定棚架26内部。棚架两侧设置防护布帘28，将其安装于布帘移动滑轨29 上，在开展试验时，将防护布帘28滑至一侧，将移动棚架25移动至固定棚架26内部，可保证移动棚架25与天线系统尾部保持1米以上距离，避免对天线电磁波辐射性能造成影响；在存储与移动运输状态，将移动棚架25移动至外部，前后两侧防护布帘放下，实现对内部各单元的全方位保护，避免外场恶劣天线影响。
综上，本发明提供一种用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，水平滑动机构2安装于拖车底盘1上方，垂直升降机构3安装于水平滑动机构2中水平移动基座12上方，转台4固定于垂直升降机构 3中垂直移动基座18前方，伺服控制单元5控制水平滑动机构2、垂直升降机构3与转台4的移动，可调节棚架结构6将所有安装于拖车底盘1 上方的部件及线缆等罩在下方。试验人员通过在伺服控制单元5处操作，可实现天线的前后移动、升降及极化角度的旋转切换。在试验过程中，将可调节棚架结构6中移动硬质棚架25移动至固定硬质棚架26 内部，距离天线较远的位置，可避免电磁波反射对天线发射性能造成影响。该天线安装平台自身具有方便移动性，可通过移动其位置实现对大型受试系统360°全方位辐照，天线相位中心高度可在1-4m范围内方便调节，天线极化角度可在0°-360°调节，符合军用车辆等各类大型系统的外场辐射抗扰度试验要求。采用该天线安装平台，可在外场环境下实现对大型受试系统进行全方位辐照，通过电控方式调节天线的高度与极化，测试时不需移动受试系统，能够大大提高试验效率。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其特征在于，其包括：拖车底盘(1)、水平滑动机构(2)、垂直升降机构(3)、转台(4)、伺服控制单元(5)；
所述拖车底盘(1)用于将测试天线安装于所述平台上，天线移动方便，方便对大型受试系统进行360°全方位辐照；
所述水平滑动机构(2)设置于拖车底盘(1)上方，在开展辐射抗扰度测试时，所述水平滑动机构(2)用于带动天线水平滑出至拖车底盘(1)边缘，保证拖车底盘(1)位于天线尾部后方，不影响天线的电磁波辐射性能；测试完毕后，所述水平滑动机构(2)带动天线水平移动至拖车底盘(1)上方，方便在外场存储与移动运输；
所述垂直升降机构(3)设置在水平滑动机构(2)上方；在开展辐射抗扰度测试时，天线水平滑出至拖车底盘(1)边缘后，通过垂直升降机构(3)带动天线，实现天线相位中心在1m-4m范围内调节，对大型受试系统的高低不同位置进行辐照；
所述转台(4)设置于垂直升降机构(3)上，所述天线设置在转台(4)上，在开展辐射抗扰度测试时，通过转台(4)旋转带动天线旋转，实现天线极化角度在0°-360°之间任意设置切换；
所述伺服控制单元(5)用于精确控制水平滑动机构(2)带动天线水平滑动、垂直升降机构(3)带动天线垂直升降及转台(4)带动天线旋转，可实现对天线位置的精确设置，提高试验可重复性，减轻试验人员体力消耗，提高试验效率。
2.如权利要求1所述的用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其特征在于，所述平台还包括可调节棚架结构(6)；其包括：移动棚架(25)、棚架移动滑轨(27)、固定棚架(26)、防护布帘(28)、布帘移动滑轨(29)；
所述移动棚架(25)设置于拖车底盘(1)上方，移动棚架(25)下方安装棚架移动滑轨(27)，通过棚架移动滑轨(27)可轻易将移动棚架(25)推至固定棚架(26)内部；
所述移动棚架(25)和固定棚架(26)两侧设置防护布帘(28)，所述防护布帘(28)安装于布帘移动滑轨(29)上，在开展试验时，通过布帘移动滑轨(29)将防护布帘(28)滑至一侧，将移动棚架(25)移动至固定棚架(26)内部，保证移动棚架(25)与天线系统尾部保持1米以上距离，避免对天线电磁波辐射性能造成影响；在存储与移动运输状态，将移动棚架(25)移动至固定棚架(26)外部，前后两侧防护布帘放下，实现对内部各单元的全方位保护，避免外场恶劣天线影响。
3.如权利要求1所述的用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其特征在于，所述水平滑动机构(2)包括：水平底座(7)、水平滑动丝杠(8)、两个水平移动导轨(9)、水平直流减速电机(10)、水平接近开关(11)和水平移动基座(12)；
所述水平底座(7)与拖车底盘(1)紧密铆接，水平直流减速电机(10)驱动水平滑动丝杠(8)带动水平移动基座(12)沿水平移动导轨(9)实现水平移动；在水平移动导轨(9)两端分别设置水平接近开关(11)，当水平移动基座(12)移动至水平移动导轨(9)边缘位置能够自动停止。
4.如权利要求3所述的用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其特征在于，所述垂直升降机构(3)包括：垂直底座(13)、垂直滑动丝杠(14)、两个垂直移动导轨(15)、垂直直流减速电机(16)、垂直接近开关(17)和垂直移动基座(18)；
所述垂直底座(13)与水平移动基座(12)紧密铆接，垂直直流减速电机(16)驱动垂直滑动丝杠(14)带动垂直移动基座(18)沿垂直移动导轨(15)实现上下移动；
在垂直移动导轨(15)两端分别设置垂直接近开关(17)，当垂直移动基座(18)移动至垂直移动导轨(15)上下边缘位置能够自动停止。
5.如权利要求4所述的用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其特征在于，所述转台(4)包括：转盘底座(19)、大齿轮(20)、小齿轮(21)、旋转直流减速电机(22)、旋转接近开关(23)、天线固定支架(24)；
所述转盘底座(19)与垂直移动基座(18)紧密铆接，大齿轮(20)与小齿轮(21)紧密咬合，旋转直流减速电机(22)驱动小齿轮(21)转动，从而带动大齿轮(20)旋转；天线通过天线固定支架(24)安装于大齿轮(20)前方，在大齿轮(20)旋转起点处设置旋转接近开关(23)，当天线的旋转角度达到360°能够自动停止。
6.如权利要求1所述的用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其特征在于，所述天线固定支架(24)为中空轴式结构，便于安装天线馈线。
7.如权利要求1所述的用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其特征在于，通过伺服控制单元(5)精确控制水平直流减速电机(2)、垂直直流减速电机(3)、旋转直流减速电机(22)，精确设置其位置。
8.如权利要求5所述的用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其特征在于，通过伺服控制单元(5)控制水平直流减速电机(2)、垂直直流减速电机(3)、旋转直流减速电机(22)实施驱动操作。
9.如权利要求8所述的用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其特征在于，所述伺服控制单元(5)设置于拖车底盘(1)侧面边缘处，分为内外两层，内层为电源、电源开关、继电器、PLC信号处理模块，外层为操作控制交互界面，供试验人员操作设置使用。
10.如权利要求8所述的用于外场系统级辐射抗扰度测试的天线安装平台，其特征在于，所述伺服控制单元(5)采用PLC控制器为控制核心，通过控制继电器对直流减速电机进行控制，实现设备的前后移动、上下移动和转动。
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