CN110554360A - 低空警戒雷达子阵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低空警戒雷达子阵，该低空警戒雷达子阵包括：天线线阵、天线框架、组合动密封圈、T/R组件、频率综合组件和风机；T/R组件、频率综合组件和风机安装在天线框架的内部，天线线阵安装在天线框架的外部，组合动密封圈套接在天线线阵与天线框架的接口处；组合动密封圈包括第一密封圈和第二密封圈，第一密封圈的一侧贴合在天线线阵上，第二密封圈的一侧贴合在天线框架上，第一密封圈的另一侧与第二密封圈的另一侧组合，形成导流槽。该低空警戒雷达子阵实现了天线线阵与天线框架的接口处的密封。并且，对天线线阵与天线框架的接口处进行密封的组合动密封圈便于安装和拆卸，可反复使用。

Description

低空警戒雷达子阵

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种低空警戒雷达子阵。

背景技术

目前，“低慢小”目标活动越来越频繁，对国家空防安全已构成严重威胁。“低慢小”目标体积小，速度慢，又有隐身特性，使其具有较低的可探测性，对“低慢小”目标实施有效的远距离早期预警和实时探测跟踪，是防御和打击“低慢小”目标的前提和基础。因此，研制低空警戒雷达，提高防空系统对低空/超低空目标的探测、识别、跟踪和处置能力，对提高国家安全具有重要的现实意义。

随着低空目标环境日趋复杂，目前低空警戒雷达对隐身巡航导弹、“低慢小”目标探测能力弱等问题日益凸显，为适应现代战争的需求，新一代低空警戒雷达需要构建为开放式阵面系统，系统需要实现可重构、可扩展功能，能根据作战需求适当调整阵面规模和阵面功能。但是，当扩大或者缩小阵列天线的口径，增加或减少T/R组件的数量时，传统的低空警戒雷达需要对整个阵面进行重新规划和设计，自适应性较差。本发明涉及的低空警戒雷达子阵，将整个雷达阵面设计从传统的单一功能模块组合，发展为高集成、多功能、综合一体的“多功能模块化”的多功能子阵面，设计的低空警戒雷达子阵作为雷达阵面的核心模块，具有接口简单、构建灵活，其集成度最终体现了有源相控阵雷达的组合性、可靠性和可扩展性。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决现有的雷达子阵存在天线线阵和天线框架之间密封不强，导致漏水问题，影响雷达电性能的问题，本发明提出一种密封效果更好的低空警戒雷达子阵。

技术方案

一种低空警戒雷达子阵，包括天线线阵、天线框架、组合动密封圈、T/R组件、频率综合组件和风机；T/R组件、频率综合组件和风机安装在天线框架的内部，天线线阵安装在天线框架的外部，组合动密封圈套接在天线线阵与天线框架的接口处；其特征在于所述的组合动密封圈包括第一密封圈和第二密封圈；所述第一密封圈包括第一金属件，其中第一金属件包括板状金属件和环状金属件，板状金属件中央设计有孔洞，环状金属件包括闭合环状金属件和开口环状金属件，闭合环状金属件环绕孔洞固定在板状金属件的一侧，开口环状金属件下端开口，且环绕闭合环状金属件固定在板状金属件的一侧，闭合环状金属件的高度高于开口环状金属件的高度；所述第二密封圈包括第二金属件，第二金属件为环状结构，外壁上设有环形槽，环形槽的内侧的外环面积小于外侧的外环面积，当第一密封圈与第二密封圈组合时，第二金属件卡合在闭合环状金属件与开口环状金属件之间，形成导流槽。

所述第一密封圈还包括第一橡胶件，所述第一橡胶件的形状贴合在板状金属件的另一侧。

所述第二密封圈还包括第二橡胶件，第二橡胶件的贴合在第二金属件的两侧。

所述第一密封圈和所述第二密封圈的对应位置处设计有螺孔，螺栓穿过所述第一密封圈和所述第二密封圈的对应位置处的螺孔，将第一密封圈与第二密封圈组合。

还包括固定天线线阵和T/R组件的支架，支架穿过组合动密封圈和天线安装孔，且支架的一端固定在天线底板上，另一端固定在T/R组件上。

有益效果

本发明提出的一种低空警戒雷达子阵，在天线线阵和天线框架之间设计了组合动密封圈，组合动密封圈套接在天线线阵与天线框架的接口处。该低空警戒雷达子阵在装配时，通过第一密封圈和第二密封圈组合的方式实现了天线线阵与天线框架的接口处的密封。并且，在第一密封圈和第二密封圈组合时形成导流槽。这样，组合动密封圈上的水就会沿导流槽流出，不易积水。在拆装时，通过第一密封圈和第二密封圈分离的方式进行拆装，便于安装和拆卸。并且，在拆装过程中不会磨损组合动密封圈，从而使组合动密封圈可以反复使用。

附图说明

图1是本申请实施例提供的低空警戒雷达子阵的前轴测图；

图2是本申请实施例提供的低空警戒雷达子阵的后轴测图；

图3是组合动密封圈装配时的结构示意图；

图4是组合动密封圈拆装时的结构示意图；

图5是图3所示的组合动密封圈的A-A＇处的结构剖视图；

图6是天线框架的前轴测图；

图7是天线框架的后轴测图；

图8是出风口和进风口的示意图；

图9是天线线阵中的天线的结构示意图；

图10是第一密封圈与天线线阵贴合的结构示意图；

图11是第二密封圈与天线框架贴合的结构示意图；

图12是天线线阵与T/R组件连接的结构示意图；

图13是频率综合组件的结构示意图。

具体实施方式

本发明提出了低空警戒雷达子阵，包括：天线线阵、天线框架、组合动密封圈、T/R组件、频率综合组件和风机；T/R组件、频率综合组件和风机安装在天线框架的内部，天线线阵安装在天线框架的外部，单通道的T/R组件通过支架直接固定在天线线阵上，组合动密封圈套接在天线线阵与天线框架的接口处；组合动密封圈包括第一密封圈和第二密封圈，第一密封圈的一侧贴合在天线线阵上，第二密封圈的一侧贴合在天线框架上，第一密封圈的另一侧与第二密封圈的另一侧组合，形成导流槽。

第一密封圈包括第一金属件，第一金属件包括板状金属件和环状金属件，板状金属件中央设计有与环状金属件的形状相匹配的孔洞，环状金属件包括闭合环状金属件和开口环状金属件，闭合环状金属件环绕孔洞固定在板状金属件的一侧，开口环状金属件下端开口，且环绕闭合环状金属件固定在板状金属件的一侧；第二密封圈包括第二金属件，第二金属件是开槽环状结构，第二金属件的形状与环状金属件的形状相匹配，且外壁设计有环形槽；当第一密封圈与第二密封圈组合时，第二金属件卡合在闭合环状金属件与开口环状金属件之间，形成导流槽。

第一密封圈还包括第一橡胶件，第一橡胶件的形状与板状金属件的形状相匹配，且贴合在板状金属件的另一侧；第二密封圈还包括第二橡胶件，第二橡胶件的形状与第二金属件的形状相匹配，且贴合在第二金属件的两侧。

天线框架包括天线安装板、框架门、上盖板、下盖板、左盖板、右盖板、风机框架、横梁和纵梁，天线安装板上设计有天线安装孔，下盖板上设计有出风口，风机框架上设计有风机安装孔和进风口。

天线线阵包括天线单元、天线罩和天线底板，天线罩为壳体结构，天线罩的底部固定在天线底板上，形成全封闭腔体，天线单元安装在全封闭腔体内。

低空警戒雷达子阵还包括用于固定天线线阵和T/R组件的支架，支架穿过组合动密封圈和天线安装孔，且支架的一端固定在天线底板上，支架的另一端固定在T/R组件上。

频率综合组件包括频综模块、电源模块和频率综合框架，频综模块和电源模块安装在频率综合框架中，频综模块和电源模块的接触面上设置有翅片，频综模块的翅片与电源模块的翅片组合，形成散热通道。

频率综合组件固定在纵梁和左盖板或右盖板上。

风机安装在风机安装孔上，当风机运转时，外部冷空气从进风口进入天线框架内部，对T/R组件和频率综合组件进行散热，内部热空气从出风口排出。

下面结合附图进行详细描述：

请参见图1和图2，图1示出了本申请实施例提供的低空警戒雷达子阵的前轴测图，图2示出了本申请实施例提供的低空警戒雷达子阵的后轴测图。如图1和图2所示，低空警戒雷达子阵可以包括天线线阵1、天线框架2、组合动密封圈3、T/R组件4、频率综合组件5和风机6。

在本实施例中，T/R组件4、频率综合组件5和风机6安装在天线框架2的内部。天线线阵1安装在天线框架2的外部，单通道的T/R组件4通过支架直接固定在天线线阵上。组合动密封圈3套接在天线线阵1与天线框架2的接口处。例如，天线线阵1安装在天线框架2的前方。T/R组件4安装在天线框架2的中部。当处于维修状态时，频率综合组件5安装在天线框架2的下部。其中，图2中示出的低空警戒雷达子阵中的频率综合组件5处于维修状态。此时，若将频率综合组件5向上翻转90度，可从维修状态变换到工作状态。风机6安装在天线框架2的上部。

请参见图3，图3示出了组合动密封圈3装配时的结构示意图。如图3所示，本实施例中的组合动密封圈3包括第一密封圈7和第二密封圈8。第一密封圈7的一侧(后侧)贴合在天线线阵1上，第二密封圈8的一侧(后侧)贴合在天线框架2上，第一密封圈7的另一侧(前侧)与第二密封圈8的另一侧(前侧)组合，形成导流槽。

请参见图4，图4示出了组合动密封圈3拆装时的结构示意图。如图4所示，本实施例中的第一密封圈7包括第一金属件9，第一金属件9包括板状金属件10和环状金属件11。本实施例中的第二密封圈8包括第二金属件14。

在本实施例中，板状金属件10通常与天线线阵1的贴合面完全贴合，其形状包括但不限于矩形、正方形、圆形、椭圆形、圆角矩形。其中，图4中示出的板状金属件10的形状是矩形。环状金属件11的形状也包括但不限于矩形、正方形、圆形、椭圆形、圆角矩形。其中，图4中示出的环状金属件11的形状是圆角矩形。

在本实施例中，板状金属件10中央设计有孔洞。其中，孔洞的形状与环状金属件11的形状相匹配(相同或相似)。环状金属件11包括闭合环状金属件12和开口环状金属件13。其中，闭合环状金属件12环绕孔洞固定在板状金属件10的一侧(前侧)。由此可知，孔洞的面积不大于闭合环状金属件12的内环的面积。其中，图4示出的孔洞和闭合环状金属件12的形状相同，且孔洞的面积等于闭合环状金属件12的内环的面积。开口环状金属件13可以下端开口，且环绕闭合环状金属件12固定在板状金属件10的一侧(前侧)。由此可知，开口环状金属件13的内环的面积大于闭合环状金属件12的外环的面积。

在本实施例中，第二金属件14是开槽环状结构，其形状可以与环状金属件11的形状相匹配(相似)，其区别在于第二金属件14的外壁设计有环形槽。

在本实施例中，当第一密封圈7与第二密封圈8组合时，第二金属件14卡合在闭合环状金属件12与开口环状金属件13之间。由此可知，闭合环状金属件12的外环的面积不大于第二金属件14的内环的面积，第二金属件14的外环的面积不大于开口环状金属件13的内环的面积。

此外，为了便于第一密封圈7与第二密封圈8组合时形成导流槽，闭合环状金属件12的高度通常会高于开口环状金属件13的高度。第二金属件14的前侧的外环面积通常不大于第二金属件14的后侧的外环面积。

实践中，第一金属件9可以是一体成型的金属件，即将金属熔炼成液体后直接浇铸在与第一金属件9的形状相匹配的模具中，经聚合而固化成型，变成与模具内腔形状相同的制品。此外，也可以首先分别在板状金属件10和环状金属件11对应的模具中浇铸生成板状金属件10和环状金属件11，然后通过焊接技术将环状金属件11焊接在板状金属件10上，得到第一金属件9。同理，第二金属件14也可以是一体成型的金属件，还可以是三个内环面积相同，外环面积不同的环状金属件焊接而成的。本实施例对第一金属件9和第二金属件14的铸造方式不进行限定。

可选地，为了使第一密封圈7与天线线阵1的贴合面贴合的更加紧密，可以在第一密封圈7与天线线阵1的贴合面的接触处设置橡胶密封材料。同理，为了使第二密封圈8与第一密封圈7以及天线框架2的贴合面贴合的更加紧密，可以在第二密封圈8与第一密封圈7以及天线框架2的贴合面的接触处设置橡胶密封材料。

此时，第一密封圈7还可以包括第一橡胶件15。通常，将橡胶浇铸在第一金属件9的后侧，得到一体成型的第一密封圈7。其中，第一橡胶件15的形状与板状金属件10的形状相匹配(相同或相似)。第一橡胶件15贴合在板状金属件10的另一侧(后侧)，以使第一橡胶件15两侧分别与第一金属件9和天线线阵1的贴合面紧密接触，从而消除了天线线阵1的贴合面与第一密封圈7之间的缝隙，防止雨水通过天线线阵1的贴合面与第一密封圈7的接触处流入。

同理，第二密封圈8还可以包括第二橡胶件16。通常，可以将橡胶浇铸在第二金属件14的两侧，得到一体成型的第二密封圈8。其中，第二橡胶件16的形状与第二金属件14的形状相似，其区别在于第二金属件14的外壁设计有环形槽。第二橡胶件16贴合在第二金属件14的两侧。在第一密封圈7和第二密封圈8组合时，第二金属件14前侧的第二橡胶件16与板状金属件10紧密接触，消除了第一密封圈7与第二密封圈8之间的缝隙，防止雨水通过第一密封圈7与第二密封圈8的接触处流入。第二金属件14后侧的第二橡胶件16与天线框架2的贴合面紧密接触，消除了天线框架2的贴合面与第二密封圈8之间的缝隙，防止雨水通过天线框架2的贴合面与第二密封圈8的接触处流入。

这样，天线线阵1的贴合面、天线框架2的贴合面、第一密封圈7和第二密封圈8形成一个全封闭腔体，天线线阵1与天线框架2的接口处封闭在全封闭腔体内，从而避免了天线线阵1与天线框架2的接口处渗入雨水，对天线线阵1与天线框架2的接口处起到密封防护作用。

请参见图5，其示出了图3所示的组合动密封圈3的A-A＇处的结构剖视图。如图3所示，在本实施例中，当第一密封圈7与第二密封圈8组合时，形成下端开口的导流槽。通常，雨水可以通过导流槽的上端或左右两侧进入导流槽，并在重力作用下向下流动，直至从导流槽的下端开口处流出。从而使组合动密封圈3不易积水。

请参见图6和图7，图6示出了天线框架2的前轴测图，图7示出了天线框架2的后轴测图。如图6和图7所示，本实施例中的天线框架2可以包括天线安装板17、框架门18、上盖板19、下盖板20、左盖板21、右盖板22、风机框架23、横梁24和纵梁25。

在本实施例中，天线框架2可以包括多根交错式连接的横梁24，横梁24又与纵梁25连接，以使天线框架2具有稳固的结构。天线安装板17、框架门18、上盖板19、下盖板20、左盖板21、右盖板22、风机框架23与横梁24和/或纵梁25连接，形成天线框架2的框架结构。其中，天线框架2的框架结构包括但不限于板式、箱式、柱式等等。其中，图6和图7示出的天线框架2的框架结构是箱式。实践中，天线安装板17是天线框架2的正面，其上设计有天线安装孔。框架门18是天线框架2的背面，其上端与上盖板19连接，可以绕着上盖板19翻转。当框架门18向下翻转到下端与下盖板20接触时，天线安装板17、框架门18、上盖板19、下盖板20、左盖板21和右盖板22形成一个封闭腔体，用于对天线框架2内部安装的T/R组件4、频率综合组件5和风机6进行防护。当框架门18向上翻转时，露出天线框架2内部安装的T/R组件4、频率综合组件5和风机6，以便于工作人员进行巡视或维修。上盖板19是天线框架2的顶面。下盖板20是天线框架2的底面，其上设计有出风口。左盖板21是天线框架2的左侧面。右盖板22是天线框架2的右侧面。风机框架23包括风机安装板和进风口板。风机安装板与天线安装板17平行，进风口板与上盖板19平行，且两者垂直连接。风机安装板上设计有风机安装孔，进风口板上设计有进风口。关于进风口和出风口，可以参见图8，其示出了进风口和出风口的示意图。风机6安装在风机安装孔上。当风机6运转时，外部冷空气从进风口进入天线框架2内部，对T/R组件4和频率综合组件5进行散热，内部热空气从出风口排出。

请参见图9，图9示出了本申请实施例提供的天线线阵1中的天线的结构示意图。如图9所示，本实施例中的天线线阵1可以是由按照一定规律进行排列的天线组成的。天线线阵1中的每根天线都包括天线单元、天线罩26和天线底板27。

在本实施例中，天线罩26保护天线单元免受外部环境影响。天线罩26是壳体结构。通常，天线罩26是流线型结构。天线罩26的底部固定在天线底板27上，形成全封闭腔体，天线单元安装在全封闭腔体内。

需要说明的是，由于天线单元安装在天线罩26与天线底板27形成的全封闭腔体内，图8中未示出天线单元。

请参见图10，其示出了第一密封圈7与天线线阵1贴合的结构示意图。如图10所示，本实施例中的低空警戒雷达子阵还包括用于固定所述天线线阵1和T/R组件4的支架28。

可选地，支架28包括上支架、下支架和中间支架。上支架、下支架和中间支架的一端固定在天线底板27上。第一密封圈7环绕上支架、下支架和中间支架，固定在天线底板27上。通常，第一密封圈7和天线底板27的对应位置处也可以设计有螺孔，从而使螺栓可以穿过第一密封圈7和天线底板27的对应位置处的螺孔，将第一密封圈7牢固的固定在天线底板27上。

请参见图11，其示出了第二密封圈8与天线框架2贴合的结构示意图。如图11所示，第二密封圈8环绕天线安装孔固定在天线安装板17上。通常，第二密封圈8和天线安装板17的对应位置处也设计有螺孔，从而使螺栓可以穿过第二密封圈8和天线安装板17的对应位置处的螺孔，将第二密封圈8牢固的固定在天线安装板17上。

请参见图12，其示出了天线线阵1与T/R组件4连接的结构示意图。如图11所示，支架28穿过组合动密封圈3和天线安装孔，且一端固定在天线底板27上，另一端固定在T/R组件4上。

需要说明的是，为了便于展示天线线阵1与T/R组件4连接的结构，图11省略了天线框架2和第二密封圈8。

请参见图13，其示出了本申请实施例提供的频率综合组件5的结构示意图,。如图13所示，频率综合组件5包括频综模块29、电源模块30和频率综合框架31。

在本实施例中，频综模块29和电源模块30安装在频率综合框架31中。频综模块29和电源模块30的接触面上设计有翅片。当频综模块29和电源模块30安装在频率综合框架31中时，频综模块29的翅片与电源模块30的翅片组合，形成散热通道。

在本实施例中，频率综合组件5固定在纵梁25和左盖板21或右盖板22上。这里，低空警戒雷达子阵包括两个频率综合组件5。其中，一个频率综合组件5固定在纵梁25和左盖板21，另外一个频率综合组件5固定在纵梁25和右盖板22上。由于频率综合组件5需要通过翻转切换工作状态，因此在左盖板21、右盖板22和纵梁25上安装凸台。凸台上设置L型凹槽。同时，在频率综合框架31上安装连接件。连接件上可以设置圆柱形连接杆。连接杆卡合在凸台的L型凹槽内，即可实现对频率综合组件5进行固定。当连接杆在L型凹槽中滚动式，即可实现对频率综合组件5进行翻转。

本申请实施例提出的低空警戒雷达子阵可以包括天线线阵1、天线框架2、组合动密封圈3、T/R组件4、频率综合组件5和风机6。其中，T/R组件4、频率综合组件5和风机6安装在天线框架2的内部，可提供防雨以及散热环境。天线线阵1安装在天线框架2的外部。T/R组件4通过支架28直接固定在天线线阵1上，提供了灵活的可扩展性，可方便调整阵面规模而不需要重新规划和设计。组合动密封圈3套接在天线线阵1与天线框架2的接口处。组合动密封圈3包括第一密封圈7和第二密封圈8。第一密封圈7的一侧贴合在天线线阵1上，第二密封圈8的一侧贴合在天线框架2上，第一密封圈7的另一侧与第二密封圈8的另一侧组合，形成导流槽。该低空警戒雷达子阵在装配时，通过第一密封圈7和第二密封圈8组合的方式实现了天线线阵1与天线框架2的接口处的密封。并且，在第一密封圈7和第二密封圈8组合时形成导流槽。这样，组合动密封圈3上的水就会沿导流槽流出，不易积水。在拆装时，通过第一密封圈7和第二密封圈8分离的方式进行拆装，便于安装和拆卸。并且，在拆装过程中不会磨损组合动密封圈3，从而使组合动密封圈3可以反复使用。

Claims (5)

1.一种低空警戒雷达子阵，包括天线线阵(1)、天线框架(2)、组合动密封圈(3)、T/R组件(4)、频率综合组件(5)和风机(6)；T/R组件(4)、频率综合组件(5)和风机(6)安装在天线框架(2)的内部，天线线阵(1)安装在天线框架(2)的外部，组合动密封圈(3)套接在天线线阵(1)与天线框架(2)的接口处；其特征在于所述的组合动密封圈(3)包括第一密封圈(7)和第二密封圈(8)；所述第一密封圈(7)包括第一金属件(9)，其中第一金属件(9)包括板状金属件(10)和环状金属件(11)，板状金属件(10)中央设计有孔洞，环状金属件(11)包括闭合环状金属件(12)和开口环状金属件(13)，闭合环状金属件(12)环绕孔洞固定在板状金属件(10)的一侧，开口环状金属件(13)下端开口，且环绕闭合环状金属件(12)固定在板状金属件(10)的一侧，闭合环状金属件(12)的高度高于开口环状金属件(13)的高度；所述第二密封圈(8)包括第二金属件(14)，第二金属件(14)为环状结构，外壁上设有环形槽，环形槽的内侧的外环面积小于外侧的外环面积，当第一密封圈(7)与第二密封圈(8)组合时，第二金属件(14)卡合在闭合环状金属件(12)与开口环状金属件(13)之间，形成导流槽。

2.根据权利要求1所述的一种低空警戒雷达子阵，其特征在于所述第一密封圈(7)还包括第一橡胶件(15)，所述第一橡胶件(15)的形状贴合在板状金属件(10)的另一侧。

3.根据权利要求1所述的一种低空警戒雷达子阵，其特征在于所述第二密封圈(8)还包括第二橡胶件(16)，第二橡胶件(16)的贴合在第二金属件(14)的两侧。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种低空警戒雷达子阵，其特征在于所述第一密封圈(7)和所述第二密封圈(8)的对应位置处设计有螺孔，螺栓穿过所述第一密封圈(7)和所述第二密封圈(8)的对应位置处的螺孔，将第一密封圈(7)与第二密封圈(8)组合。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种低空警戒雷达子阵，其特征在于还包括固定天线线阵(1)和T/R组件(4)的支架(28)，支架(28)穿过组合动密封圈(3)和天线安装孔，且支架(28)的一端固定在天线底板上，另一端固定在T/R组件(4)上。