CN114171885B - 一种高机动的大口径米波超轻型展开天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高机动的大口径米波超轻型展开天线，包括天线车和若干个八木天线，天线车的顶部通过转台转动安装有天线座，本发明涉及雷达阵面结构技术领域。该高机动的大口径米波超轻型展开天线，针对天线阵面进行口径优化和架装展开方式优化，采用可折叠的八木天线，阵面单车运输，布局轻巧，降低能耗，通过液压半自动化操作和手动操作等新型的组合形式来实现快速架装，可展开的天线骨架和铁塔固定连接合为一体，整体坐落在高频箱上，既能固定后产生共同的轴360°旋转，也能局部脱开实现天线倒竖，天线阵面展开方式先进，架装过程旋转、展开、倒竖和锁定等姿态多、动作复杂，运行平稳，实现快速布防，机动性大幅提高。

Description

一种高机动的大口径米波超轻型展开天线

技术领域

本发明涉及雷达阵面结构技术领域，具体为一种高机动的大口径米波超轻型展开天线。

背景技术

米波雷达拥有反隐身、抵抗反辐射导弹的特长，探测距离较远，已得到世界认可，各国都在研究发展米波雷达。由于战场信息在时间和空间上变化莫测，为适应战场快速布防的急切需求，就必须提高雷达的机动性。然而，米波天线的波长长，通常天线尺寸和单元间距大，从而导致天线稀疏庞大，架设困难和机动性差。这些问题也正是导致米波雷达发展一度停滞不前的重要原因，亟待改进，使其成为反隐身战机中的核心雷达。

目前，车载式雷达天线已在军工、民用等领域得到广泛使用，生产制造成本也相对较低，但是当前大口径的米波天线系统重量很大，采用人工装拆的方法或天线分块方法，通过多车运输，存在耗时较大、劳动力强度较高等缺陷，无法满足米波雷达的机动性要求，因此，现有技术尚有待改进和发展。

为了解决越来越尖锐的刚度与质量这一对主要矛盾，确保天线的指向精度，提高天线电性能，针对超轻型的天线阵面采用保型优化设计，克服外力作用下变形的影响，力求变形后的天线与最佳吻合天线的偏差最小，在天线阵面结构设计过程中采取反向补偿措施使天线变形后边骨架和天线单元尽可能接近最佳吻合天线，为此，特提出一种高机动的大口径米波超轻型展开天线，采用可折叠的八木天线，阵面通过液压半自动化操作和手动操作等新型的组合形式来实现快速架装，解决了车载可展开天线的机动性、指向精度和运行平稳等关键共性技术难题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高机动的大口径米波超轻型展开天线，解决了上述的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种高机动的大口径米波超轻型展开天线，包括天线车和若干个八木天线，所述天线车的顶部通过转台转动安装有天线座，其中转台通过电机驱动机构驱动，用于控制天线座的转动，所述天线座的表面转动安装有铁塔，且天线座的表面固定安装有天线倒竖机构，用于控制铁塔的倒竖，所述铁塔的前后两侧均转动安装有天线骨架，且两个天线骨架之间通过锁紧伸缩组件进行固定，所述铁塔的底部前后两侧均转动安装有展开伸缩杆，所述展开伸缩杆的输出端通过转动块与天线骨架的底部转动连接，所述天线骨架的顶部和底部均通过铰接座铰接有若干个片桁架，且片桁架的表面通过锁紧组件与八木天线卡接固定

通过采用上述技术方案，针对天线阵面进行口径优化和架装展开方式优化，采用可折叠的八木天线，阵面单车运输，布局轻巧，降低能耗，通过液压半自动化操作和手动操作等新型的组合形式来实现快速架装，可展开的天线骨架和铁塔固定连接合为一体，整体坐落在高频箱上，既能固定后产生共同的轴360°旋转，也能局部脱开实现天线倒竖，天线阵面展开方式先进，架装过程旋转、展开、倒竖和锁定等姿态多、动作复杂，运行平稳，实现快速布防，机动性大幅提高。

本发明进一步设置为：所述天线倒竖机构包括第一倒竖伸缩杆、第二倒竖伸缩杆和支撑杆，所述第一倒竖伸缩杆转动安装在天线座外表面的底部，所述支撑杆的一端通过转动块转动安装在天线座外表面的顶部，且第一倒竖伸缩杆和第二倒竖伸缩杆推杆的一端均通过转动块与支撑杆的另一端转动连接，所述第二倒竖伸缩杆的固定端转动安装在铁塔的表面。

通过采用上述技术方案，利用第一倒竖伸缩杆、支撑杆和第二倒竖伸缩杆的配合设置，实现铁塔的倒竖，并且支撑杆作为中转部件，可以进一步提高天线倒竖控制过程中的稳定性和连接强度，进而保证装置的长时间稳定使用。

本发明进一步设置为：所述锁紧伸缩组件包括锁紧伸缩杆、两个推拉板和两个定位筒，所述锁紧伸缩杆的输出端通过转动块与两个推拉板的一端转动安装，所述定位筒的内部滑动安装有定位柱，一个所述推拉板的另一端通过转动块与定位柱的表面转动连接，且定位筒的表面开设有与转动块相适配的槽口。

本发明进一步设置为：所述锁紧伸缩杆和两个定位筒均固定安装在铁塔上，且天线骨架的表面开设有与定位柱相适配的卡口。

通过采用上述技术方案，利用锁紧伸缩杆的伸缩，控制定位柱在定位筒中位置，使得天线骨架在展开成一字型后，和铁塔构成稳定的T型结构，从而保证使用过程中的稳定性。

本发明进一步设置为：所述锁紧组件包括第一咬合块和与第一咬合块相适配的第二咬合块，所述第一咬合块固定安装在片桁架的表面，所述第二咬合块固定安装在八木天线的表面，所述片桁架的顶部且位于第一咬合块的左右两侧均分别固定安装有限位柱和限位槽块，所述八木天线的表面且位于第二咬合块的两侧分别固定安装有与限位柱相适配的咬合勾和与限位槽块相适配的定位销。

本发明进一步设置为：所述八木天线包括上端部和下端部，所述上端部和下端部之间通过销轴转动连接，并且上端部和下端部之间通过卡接件卡接固定。

通过采用上述技术方案，折叠设置的八木天线，不仅方便运输，而且在卡接件的设置下，为八木天线的展开固定提供了便利条件。

本发明进一步设置为：所述天线车顶部的左侧固定安装有与铁塔相适配的限位叉柱，所述天线车顶部的左侧设置有液压控制箱，所述天线座的一侧通过安装架固定安装有高频箱。

本发明进一步设置为：所述天线车的前后两侧从左往右依次固定安装有平衡伸缩杆，所述平衡伸缩杆的底部固定安装有第一垫板，所述天线车的前后两侧且位于平衡伸缩杆的右侧均设置有平衡杆，且平衡杆的底部固定连接有第二垫板。

通过采用上述技术方案，利用平衡伸缩杆和第一垫板的设置，保证天线车位置的稳定性，配合平衡杆和第二垫板的设置，对天线车的稳定性提供进一步的保障。

（三）有益效果

本发明提供了一种高机动的大口径米波超轻型展开天线。具备以下有益效果：

（1）该高机动的大口径米波超轻型展开天线，通过针对天线阵面进行口径优化和架装展开方式优化，采用可折叠的八木天线，阵面单车运输，布局轻巧，降低能耗，通过液压半自动化操作和手动操作等新型的组合形式来实现快速架装，可展开的天线骨架和铁塔固定连接合为一体，整体坐落在高频箱上，既能固定后产生共同的轴360°旋转，也能局部脱开实现天线倒竖，天线阵面展开方式先进，架装过程旋转、展开、倒竖和锁定等姿态多、动作复杂，运行平稳，实现快速布防，机动性大幅提高。

（2）该高机动的大口径米波超轻型展开天线，通过采用八木天线，布局轻巧，能耗降低，单车运输，展开方式先进，架装过程姿态多、动作复杂，运行平稳，实现快速布防，机动性大幅提高。保型优化设计，采取反向补偿措施，力求变形后的天线与最佳吻合天线的偏差最小，确保天线的指向精度，提高天线电性能，解决了现有技术无法满足大口径米波雷达的高机动性、高指向精度和高效运行的瓶颈问题，对车载大口径米波天线快速展开与保型具有工程指导意义。

（3）该高机动的大口径米波超轻型展开天线，利用第一倒竖伸缩杆、支撑杆和第二倒竖伸缩杆的配合设置，实现铁塔的倒竖，并且支撑杆作为中转部件，可以进一步提高天线倒竖控制过程中的稳定性和连接强度，进而保证装置的长时间稳定使用。

（4）该高机动的大口径米波超轻型展开天线，利用锁紧伸缩杆的伸缩，控制定位柱在定位筒中位置，使得天线骨架在展开成一字型后，和铁塔构成稳定的T型结构，从而保证使用过程中的稳定性。

（5）该高机动的大口径米波超轻型展开天线，通过折叠设置的八木天线，不仅方便运输，而且在卡接件的设置下，为八木天线的展开固定提供了便利条件。

（6）该高机动的大口径米波超轻型展开天线，利用平衡伸缩杆和第一垫板的设置，保证天线车位置的稳定性，配合平衡杆和第二垫板的设置，对天线车的稳定性提供进一步的保障。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明就位、调平和准备展开状态的结构示意图；

图3为本发明天线骨架展开状态的结构示意图；

图4为本发明天线骨架与铁塔整体方位旋转90°的状态结构示意图；

图5为本发明天线骨架与铁塔整体倒伏-50°和展开片桁架的结构示意图；

图6为本发明天线骨架与铁塔整体倒伏-50°、展开片桁架和八木天线的结构示意图；

图7为本发明调整天线的倒伏角度、安装所有八木天线和反射网的结构示意图；

图8为本发明八木天线竖立成工作状态的结构示意图；

图9为本发明运输状态的结构示意图；

图10为本发明八木天线的展开结构示意图；

图11为本发明八木天线的折叠结构示意图；

图12为本发明天线倒竖机构的结构示意图；

图13为本发明锁紧伸缩组件结构示意图；

图14为本发明八木天线、片桁架和锁紧组件结构的连接示意图；

图15为本发明天线骨架和片桁架结构的展开示意图；

图16为本发明天线骨架和片桁架结构的折叠示意图；

图17为本发明第一咬合块的结构示意图。

图中，1、天线车；2、八木天线；3、转台；4、天线座；5、铁塔；6、天线倒竖机构；7、天线骨架；8、锁紧伸缩组件；9、展开伸缩杆；10、片桁架；11、锁紧组件；12、第一倒竖伸缩杆；13、第二倒竖伸缩杆；14、支撑杆；15、锁紧伸缩杆；16、推拉板；17、定位筒；18、定位柱；19、第一咬合块；20、第二咬合块；21、限位柱；22、限位槽块；23、咬合勾；24、定位销；25、上端部；26、下端部；27、限位叉柱；28、液压控制箱；29、高频箱；30、平衡伸缩杆；31、第一垫板；32、平衡杆；33、第二垫板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-17，本发明实施例提供一种技术方案：一种高机动的大口径米波超轻型展开天线，包括天线车1和若干个八木天线2，作为详细说明，八木天线2包括：有源振子、上端部25、下端部26和上下二块反射网，天线车1顶部的左侧固定安装有与铁塔5相适配的限位叉柱27，天线车1顶部的左侧设置有液压控制箱28，用于实现天线倒竖、展开、工作状态锁定、运输状态锁定和整车自动调平，天线座4的一侧通过安装架固定安装有高频箱29，天线车1的顶部通过转台3转动安装有天线座4，其中转台3通过电机驱动机构驱动，用于控制天线座4的转动，天线座4的表面转动安装有铁塔5，且天线座4的表面固定安装有天线倒竖机构6，用于控制铁塔5的倒竖，具体的，天线倒竖机构6包括第一倒竖伸缩杆12、第二倒竖伸缩杆13和支撑杆14，第一倒竖伸缩杆12转动安装在天线座4外表面的底部，支撑杆14的一端通过转动块转动安装在天线座4外表面的顶部，且第一倒竖伸缩杆12和第二倒竖伸缩杆13推杆的一端均通过转动块与支撑杆14的另一端转动连接，第二倒竖伸缩杆13的固定端转动安装在铁塔5的表面。

作为优选方案，铁塔5的前后两侧均转动安装有天线骨架7，天线骨架7包括：左骨架、右骨架、上下28块片桁架和四连杆支撑机构，其中上下片桁架安装在天线骨架7上，通过四连杆支撑机构可快速折叠或展开，且两个天线骨架7之间通过锁紧伸缩组件8进行固定，具体的，锁紧伸缩组件8包括锁紧伸缩杆15、两个推拉板16和两个定位筒17，锁紧伸缩杆15的输出端通过转动块与两个推拉板16的一端转动安装，定位筒17的内部滑动安装有定位柱18，一个推拉板16的另一端通过转动块与定位柱18的表面转动连接，且定位筒17的表面开设有与转动块相适配的槽口，锁紧伸缩杆15和两个定位筒17均固定安装在铁塔5上，且天线骨架7的表面开设有与定位柱18相适配的卡口。

作为优选方案，铁塔5的底部前后两侧均转动安装有展开伸缩杆9，展开伸缩杆9的输出端通过转动块与天线骨架7的底部转动连接，天线骨架7的顶部和底部均通过铰接座铰接有若干个片桁架10，且片桁架10的表面通过锁紧组件11与八木天线2卡接固定，具体的，锁紧组件11包括第一咬合块19和与第一咬合块19相适配的第二咬合块20，第一咬合块19固定安装在片桁架10的表面，第二咬合块20固定安装在八木天线2的表面，片桁架10的顶部且位于第一咬合块19的左右两侧均分别固定安装有限位柱21和限位槽块22，八木天线2的表面且位于第二咬合块20的两侧分别固定安装有与限位柱21相适配的咬合勾23和与限位槽块22相适配的定位销24。

作为优选方案，八木天线2包括上端部25和下端部26，上端部25和下端部26之间通过销轴转动连接，并且上端部25和下端部26之间通过卡接件卡接固定，进一步说明。

作为优选方案，天线车1的前后两侧从左往右依次固定安装有平衡伸缩杆30，平衡伸缩杆30的底部固定安装有第一垫板31，天线车1的前后两侧且位于平衡伸缩杆30的右侧均设置有平衡杆32，且平衡杆32的底部固定连接有第二垫板33。

大型车载米波八木天线雷达在阵地就位后，完成天线架设前的准备工作，主要包括连接电缆、牵引车摘卸、调平和寻北等，具体架设实施步骤如下：

（1）通过展开伸缩杆将天线骨架由折叠状态驱动到展开状态成一直线，再通过锁紧伸缩杆伸长，推动拉板使得定位柱插入到天线骨架汇总，达到锁定状态，这时状态下的天线骨架和铁塔构成T型，并通过第一倒竖伸缩杆和第二倒竖伸缩杆的配合将它们整体俯仰向举升至5°；

（2）通过电机驱动机构（图中未示出）驱动转台转动，将天线骨架、铁塔、高频箱和天线座整体方位向旋转90°，即转到天线车侧面，转动前天线座上的转台解锁，转动后转台锁定；

（3）通过第一倒竖伸缩杆和第二倒竖伸缩杆的配合将天线骨架和铁塔整体俯仰向倒伏至-50°，手动展开天线骨架上的下部片桁架，并把相对应的八木天线手动展开，安装在片桁架上；

（4）通过第一倒竖伸缩杆和第二倒竖伸缩杆的配合将天线骨架和铁塔整体俯仰向举升至-40°，手动操作把反射网插卡在天线骨架上的八木天线的卡槽里，并连接好电缆；

（5）通过第一倒竖伸缩杆和第二倒竖伸缩杆的配合将天线骨架和铁塔整体俯仰向举升至-25°，手动展开天线骨架上的上部片桁架，并把相对应的天线单元手动展开，安装在片桁架上；

（6）通过第一倒竖伸缩杆和第二倒竖伸缩杆的配合将天线骨架和铁塔整体俯仰向举升至-15°，手动操作把反射网插卡在天线骨架上的八木天线的卡槽里，并连接好电缆；

（7）通过第一倒竖伸缩杆和第二倒竖伸缩杆的配合将天线阵面俯仰向举升至90°，即工作状态；

（8）天线座上的转台解锁，天线阵面、高频箱和天线座可共轴360旋转，雷达进入工作状态；

（9）从工作状态切换到运输状态，也就是撤收过程，是上面架设的逆过程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种高机动的大口径米波超轻型展开天线，包括天线车(1)和若干个八木天线(2)，其特征在于：所述天线车(1)的顶部通过转台(3)转动安装有天线座(4)，其中转台(3)通过电机驱动机构驱动，用于控制天线座(4)的转动，所述天线座(4)的表面转动安装有铁塔(5)，且天线座(4)的表面固定安装有天线倒竖机构(6)，用于控制铁塔(5)的倒竖，所述铁塔(5)的前后两侧均转动安装有天线骨架(7)，且两个天线骨架(7)之间通过锁紧伸缩组件(8)进行固定，所述铁塔(5)的底部前后两侧均转动安装有展开伸缩杆(9)，所述展开伸缩杆(9)的输出端通过转动块与天线骨架(7)的底部转动连接，所述天线骨架(7)的顶部和底部均通过铰接座铰接有若干个片桁架(10)，且片桁架(10)的表面通过锁紧组件(11)与八木天线(2)卡接固定；

所述天线倒竖机构(6)包括第一倒竖伸缩杆(12)、第二倒竖伸缩杆(13)和支撑杆(14)，所述第一倒竖伸缩杆(12)转动安装在天线座(4)外表面的底部，所述支撑杆(14)的一端通过转动块转动安装在天线座(4)外表面的顶部，且第一倒竖伸缩杆(12)和第二倒竖伸缩杆(13)推杆的一端均通过转动块与支撑杆(14)的另一端转动连接，所述第二倒竖伸缩杆(13)的固定端转动安装在铁塔(5)的表面；

所述锁紧伸缩组件(8)包括锁紧伸缩杆(15)、两个推拉板(16)和两个定位筒(17)，所述锁紧伸缩杆(15)的输出端通过转动块与两个推拉板(16)的一端转动安装，所述定位筒(17)的内部滑动安装有定位柱(18)，一个所述推拉板(16)的另一端通过转动块与定位柱(18)的表面转动连接，且定位筒(17)的表面开设有与转动块相适配的槽口；

所述锁紧组件(11)包括第一咬合块(19)和与第一咬合块(19)相适配的第二咬合块(20)，所述第一咬合块(19)固定安装在片桁架(10)的表面，所述第二咬合块(20)固定安装在八木天线(2)的表面，所述片桁架(10)的顶部且位于第一咬合块(19)的左右两侧均分别固定安装有限位柱(21)和限位槽块(22)，所述八木天线(2)的表面且位于第二咬合块(20)的两侧分别固定安装有与限位柱(21)相适配的咬合勾(23)和与限位槽块(22)相适配的定位销(24)；

所述八木天线(2)包括上端部(25)和下端部(26)，所述上端部(25)和下端部(26)之间通过销轴转动连接，并且上端部(25)和下端部(26)之间通过卡接件卡接固定；

所述天线车(1)顶部的左侧固定安装有与铁塔(5)相适配的限位叉柱(27)，所述天线车(1)顶部的左侧设置有液压控制箱(28)，所述天线座(4)的一侧通过安装架固定安装有高频箱(29)。

2.根据权利要求1所述的一种高机动的大口径米波超轻型展开天线，其特征在于：所述锁紧伸缩杆(15)和两个定位筒(17)均固定安装在铁塔(5)上，且天线骨架(7)的表面开设有与定位柱(18)相适配的卡口。

3.根据权利要求1所述的一种高机动的大口径米波超轻型展开天线，其特征在于：所述天线车(1)的前后两侧从左往右依次固定安装有平衡伸缩杆(30)，所述平衡伸缩杆(30)的底部固定安装有第一垫板(31)，所述天线车(1)的前后两侧且位于平衡伸缩杆(30)的右侧均设置有平衡杆(32)，且平衡杆(32)的底部固定连接有第二垫板(33)。

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