CN112363162B - 一种内置微型自吸泵的海面雷达结构 - Google Patents

一种内置微型自吸泵的海面雷达结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内置微型自吸泵的海面雷达结构，组成包括壳体、滚转伺服机构、雷达电子组件、海水循环水冷系统。壳体包括上部的天线罩、和下部的舱体，所述天线罩和舱体连接。其雷达电子组件包括，设置在天线罩内的信号收发部分和设置在舱体内的信号处理组合和二次电源，信号收发部分与滚转伺服机构固定连接，通过所述滚转伺服机构带动其转动，进行360°全方位探测。该雷达结构的海水循环水冷系统设置在舱体内底部，对雷达电子组件进行散热。所述海面雷达结构具有防海水腐蚀、稳定高、自散热、360°全方位探测等优点。

Description

一种内置微型自吸泵的海面雷达结构
技术领域
本发明所涉及的是雷达结构领域，主要应用于海面雷达，作为对海上目标进行搜索、捕获、跟踪的平台。
背景技术
为了应对海上安全事故，并保障搜救工作的及时性，需要重点研究可以漂浮在海面上的雷达。搭载于专用雷体的海面雷达在指定位置释放后，可以依靠360°全方位波束扫描对可能出现的中型舰船目标进行搜索，并对视场范围内的目标进行自主选择、捕获和跟踪，将目标的北向偏角、距离以及自身的经、纬信息发送给卫星，为卫星提供目标信息并由计算机平台解算后确定目标所在方位。
目前的雷达结构一般只适用于安装在陆地、舰船或者飞机上，直接漂浮在海面上的雷达结构没有在公开的发明或者论文中出现，目前的海面探测雷达一般都安装在舰船上。舰载雷达需要舰船的配合，不能全天候、大批量的布局，因此发明一种可漂浮在海面上的雷达非常重要。
张鑫在2011年3月的专利《一种用于车载雷达的雷达固定结构》(CN201980155U)中，提出了一种用于固定车载雷达的结构，该固定雷达的方式不适用与海上；沙浩在2016年3月的专利《一种新型地质雷达结构》(CN205679775U)中，提出了一种可以解决偏远地区外接电源不方便的雷达结构，该结构只能在陆地使用，与本发明内容不同；朱骏在2014年8月的专利《共形相控阵雷达结构》(CN104198994A)中，提出了一种可安装在精确制导武器上的共形相控阵雷达结构，不能漂浮在海面上。
潘忠堂在2019年8月在期刊《电子机械工程》2019年第35卷第4期中发表的论文《一种固定式荒漠型高对流风廓线雷达结构总体设计》，该论文介绍了能够满足荒漠地带使用要求的雷达，与满足海面使用要求的雷达设计方法不同；李玉峰在2013年8月在期刊《现代雷达》2013第35卷第8期中发表的论文《机载预警雷达结构总体技术研究》，该论文介绍了机载雷达平台的安装方式和适应预警机的气动外形，与本发明类型不同。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种内置微型自吸泵的海面雷达结构，其可以在任意海域布置，并且具有360°全方位探测及自主散热功能。
本发明提供的一种内置微型自吸泵的海面雷达结构，壳体，包括上部的天线罩、下部的舱体，所述天线罩和舱体连接设置；
滚转伺服机构，设置在舱体内，提供旋转动力；
雷达电子组件，包括：设置在天线罩内的信号收发部分、设置在舱体内的信号处理组合和二次电源，所述信号收发部分与滚转伺服机构固定连接，通过所述滚转伺服机构带动其转动，进行360°全方位探测。
海水循环水冷系统，设置在舱体内底部位置，对雷达电子组件进行散热。
进一步地，所述舱体内设置有底板，所述底板与形成在舱体底部的凸台固定连接；所述舱体内部还设置有两根固定梁，两根所述固定梁分别与底板两侧固定连接，形成稳定框架结构。
所述滚转伺服机构包括：滚转控制电路、电机盖板、滚转电机、滚动轴承、滚转码盘、滚转轴。所述滚转控制电路与雷达电子组件上部的信号收发部分固定连接，为滚转伺服机构提供电路控制；所述滚转电机的定子与舱体通过连接环固定连接，所述滚转电机的转子通过滚动轴承与所述定子连接；所述滚转轴与所述滚转电机的转子固定连接对外提供旋转动力；所述滚转码盘与所述滚转电机底端的滚转轴固定连接，所述滚转码盘跟随滚转轴一起转动，用以监测滚转角度并反馈给所述滚转控制电路，形成闭环控制；所述电机盖板通过轴向螺钉与滚转电机顶部固定连接。
所述雷达电子组件上部的信号收发部分包括：天线组件基座、相控阵天线组件、惯性组件，支撑梁。所述天线组件基座位于所述滚转电机上端，与所述滚转电机顶端的滚转轴固定连接，所述天线组件基座被动跟随滚转轴转动；所述支撑梁固定连接在所述天线组件基座上；所述相控阵天线组件通过轴向螺钉与所述支撑梁固定连接，位于所述天线组件基座上方，间接与天线组件基座固定连接；所述惯性组件与天线组件基座通过轴向螺钉固定连接，用于实时反馈海面雷达的位置信息。所述雷达电子组件下部信号处理组合和二次电源依次位于滚转码盘下方，分别通过径向螺钉与固定梁固定连接。
优选地，所述相控阵天线组件中内置一块包含流道的冷板，用于水循环散热。
优选地，所述冷板采用防海水腐蚀材料制成，所述冷板流道包括一进水口、一出水口。
优选地，所述相控阵天线组件使用滚转结构实现两面TR阵源替代八面阵天线，被动跟随天线组件基座转动进行360°全方位探测。
所述海水循环水冷系统包括：水泵安装底座、微型自吸泵、第一进水管、第二进水管、出水管。所述水泵安装底座通过径向螺钉与固定梁固连；所述微型自吸泵安装在所述水泵安装底座上，较佳的，所述微型自吸泵采用防海水腐蚀材料制成。
所述第一进水管一端与所述微型自吸泵的进水口连接，另一端放置在海水中，用于抽取低温海水作为冷却水；
所述第二进水管一端与所述微型自吸泵的出水口连接，另一端连接所述冷板流道的进水口，将低温海水输入冷板中对冷板散热；
所述出水管一端与所述冷板流道的出水口连接，另一端排出高温海水。
优选地，所述天线罩、舱体的表面涂覆防海水腐蚀材料，所述天线罩为陶瓷材料。
进一步地，所述舱体内部充满发泡材料防止被撞击破损后进水。
综上所述，本技术方案提供的海面雷达结构具有防海水腐蚀、自散热、稳定性高等优点，适用于大部分海面区。本发明采用海水散热，减少了额外散热剂的使用，降低了成本。
附图说明
图1是本发明整体及滚转通道正面结构剖视图；
图2是本发明去除了天线罩与舱体的水冷通道及阵列天线侧面剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明提供的一种内置微型自吸泵的海面雷达结构作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
如图1所示，本发明提供了一种内置微型自吸泵的海面雷达结构包括：壳体，包括上部的天线罩1、下部的舱体10，所述天线罩1和舱体10连接设置。滚转伺服机构，设置在舱体10内，为雷达电子组件提供旋转动力。雷达电子组件包括：上部的信号收发部分、下部的信号处理组合14和二次电源15，该雷达电子组件的上部和下部分别设置在天线罩1和舱体内10。海水循环水冷系统，设置在舱体10内底部位置，对雷达电子组件进行散热。
进一步地，所述舱体内10最下方设置有底板11，所述底板11与在舱体10底部形成的凸台固定连接；舱体10内部还设置有两根固定梁9，分别与底板11两侧固定连接，以形成稳定的框架结构，所述固定梁9用于其他部件固定连接。
优选地，所述天线罩1和舱体10通过旋转螺纹连接。
优选地，所述天线罩1、舱体10的表面涂覆防海水腐蚀材料，进一步地，所述天线罩1为陶瓷材料。
如图1所示，所述滚转伺服机构包括：滚转控制电路3、电机盖板5、滚转电机6、滚动轴承7、滚转码盘8、滚转轴13。所述滚转控制电路3与雷达电子组件上部的信号收发部分固定连接，为滚转伺服机构提供电路控制；所述滚转电机6的定子与舱体1通过连接环固定连接，所述滚转电机6的转子通过滚动轴承7与所述定子连接；所述滚转轴13与所述滚转电机6的转子固定连接对外提供旋转动力；所述滚转码盘8与所述滚转电机6底端的滚转轴13固定连接，所述滚转码盘8跟随滚转轴13一起转动，用以监测滚转角度并反馈给所述滚转控制电路3，形成闭环控制；所述电机盖板5通过轴向螺钉与滚转电机6顶部固定连接。
如图1所示，所述雷达电子组件上部的信号收发部分包括：天线组件基座4、相控阵天线组件17、惯性组件12，支撑梁2。所述天线组件基座4位于所述滚转电机6上端，与所述滚转电机6顶端的滚转轴13固定连接，所述天线组件基座4被动跟随滚转轴13转动；所述支撑梁2固定连接在所述天线组件基座4上；所述相控阵天线组件17通过轴向螺钉与所述支撑梁2固定连接，位于所述天线组件基座4上方，间接与天线组件基座4固定连接；所述惯性组件12与天线组件基座4通过轴向螺钉固定连接，用于实时反馈海面雷达的位置信息。
如图1所示，所述雷达电子组件下部信号处理组合14和二次电源15依次位于滚转码盘8下方，分别通过径向螺钉与固定梁9固定连接。具体地，信号处理组合14位于二次电源15上方。
优选地，所述相控阵天线组件17中内置一块包含流道的冷板，用于海水循环散热。
优选地，所述冷板采用防海水腐蚀材料制成，所述冷板流道包括一进水口、一出水口，其中进水口用于冷却海水进入，出水口用于高温海水排出。
优选地，所述相控阵天线组件17使用滚转结构，利用两面TR阵源替代八面阵天线，被动跟随天线组件基座转动进行360°全方位探测。
如图2所示，所述海水循环水冷系统包括：水泵安装底座16、微型自吸泵21、第一进水管19、第二进水管20、出水管。所述水泵安装底座16通过径向螺钉与固定梁9固定连接；所述微型自吸泵21安装在所述水泵安装底座16上；
所述第一进水管19的一端与所述微型自吸泵21的进水口连接，另一端放置在海水中，用于抽取低温海水作为冷却水；
所述第二进水管20一端与所述微型自吸泵21的出水口连接，另一端连接所述冷板流道的进水口，将低温海水输入冷板中对冷板散热；
所述出水管18一端与所述冷板流道的出水口连接，另一端排出高温海水。
优选地，所述微型自吸泵21采用防海水腐蚀材料制成。
进一步地，所述舱体内部充满发泡材料防止被撞击破损后进水。
综上所述，本技术方案解决陆用雷达不适用于海面使用的缺点，所述的海面雷达结构具有防海水腐蚀、自散热、稳定性高等优点，适用于大部分海面区域，所述海面雷达结构漂浮在海面上并对其内部进行了发泡材料的填充，可以有效防止冲击破损海水进入。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种内置微型自吸泵的海面雷达结构，其特征在于，包括：
壳体，包括位于上部的天线罩（1）、位于下部的舱体（10），所述天线罩（1）和舱体（10）连接设置；
滚转伺服机构，设置在舱体（10）内，提供旋转动力，所述滚转伺服机构包括：滚转控制电路（3）、电机盖板（5）、滚转电机（6）、滚动轴承（7）、滚转码盘（8）、滚转轴（13）；
雷达电子组件，包括：设置在天线罩（1）内的信号收发部分、设置在舱体（10）内的信号处理组合（14）和二次电源（15），所述信号收发部分与滚转伺服机构固定连接，通过所述滚转伺服机构带动其转动，进行360°全方位探测；
海水循环水冷系统，设置在舱体（10）内底部位置，对雷达电子组件进行散热；
所述雷达电子组件上部的信号收发部分包括：天线组件基座（4）、相控阵天线组件（17）、惯性组件（12），支撑梁（2）；
所述天线组件基座（4）位于所述滚转电机（6）上端，与所述滚转电机（6）顶端的滚转轴（13）固定连接，所述天线组件基座（4）被动跟随滚转轴（13）转动；
所述支撑梁（2）固定连接在所述天线组件基座（4）上；
所述相控阵天线组件（17）与所述支撑梁（2）固定连接，位于所述天线组件基座（4）上方，间接与天线组件基座（4）固定连接；
所述惯性组件（13）与天线组件基座（4）固定连接，用于实时反馈海面雷达的位置信息；
所述雷达电子组件下部的信号处理组合（14）和二次电源（15）依次位于滚转码盘（8）下方，分别与固定梁（9）固定连接；
所述相控阵天线组件（17）中内置一块包含流道的冷板，用于水循环散热；
所述冷板采用防海水腐蚀材料制成，所述冷板流道包括一进水口、一出水口；
所述海水循环水冷系统包括：水泵安装底座（16）、微型自吸泵（21）、第一进水管（19）、第二进水管（20）、出水管（18）；
所述水泵安装底座（16）与固定梁（9）固定连接；
所述微型自吸泵（21）安装在所述水泵安装底座（16）上，所述微型自吸泵（21）采用防海水腐蚀材料制成；
所述第一进水管（19）一端与所述微型自吸泵（21）的进水口连接，另一端放置在海水中，用于抽取低温海水作为冷却水；
所述第二进水管（20）一端与所述微型自吸泵（21）的出水口连接，另一端连接所述冷板流道的进水口，将低温海水输入冷板中对冷板散热；
所述出水管（18）一端与所述冷板流道的出水口连接，另一端排出高温海水。
2.如权利要求1所述的海面雷达结构，其特征在于，所述舱体（10）内设置有底板（11），所述底板（11）与形成在舱体（10）底部的凸台固定连接；所述舱体（10）内部还设置有两根固定梁（9），两根所述固定梁（9）分别与底板（11）两侧固定连接，形成稳定框架结构。
3.如权利要求1所述的海面雷达结构，其特征在于，
所述滚转控制电路（3）固定在所述雷达电子组件上部的信号收发部分上，为滚转伺服机构提供电路控制；
所述滚转电机（6）的定子与舱体（10）通过连接环固定连接，所述滚转电机（6）的转子通过滚动轴承（7）与所述定子连接；
所述滚转轴（13）与所述滚转电机（6）的转子固定连接对外提供旋转动力；
所述滚转码盘（8）与所述滚转电机（6）底端的滚转轴（13）固定连接，所述滚转码盘（8）跟随滚转轴（13）一起转动，用以监测滚转角度并反馈给所述滚转控制电路（3），形成闭环控制；
所述电机盖板（5）与滚转电机（6）顶部固定连接。
4.如权利要求1所述的海面雷达结构，其特征在于，所述相控阵天线组件（17）使用两面TR阵源，被动跟随天线组件基座（4）转动进行360°全方位探测。
5.如权利要求1所述的海面雷达结构，其特征在于，所述天线罩（1）、舱体（10）表面涂覆防海水腐蚀材料。
6.如权利要求1所述的海面雷达结构，其特征在于，所述天线罩（1）为陶瓷材料。
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