CN117117465B - 一种雷达天线相控阵及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雷达天线相控阵及其使用方法，包括基座、摆轨和四块相同的平面相控阵天线，基座设置有支架，支架之上还铰接有旋转底台，旋转底台为圆形台、且其水平设置，旋转底台通过支架之上固定的第一电机驱动旋转，旋转底台之上铰接有摆轨，摆轨通过设置于旋转底台之上的第二电机驱动旋转，摆轨之上还设置有滑块，滑块设置有滑动梁，滑动梁的两端铰接有两块平面相控阵天线，摆轨的顶端还设置有旋转梁，旋转梁的两端铰接有两块平面相控阵天线；本发明通过在滑动梁两端分别设置了两块平面相控阵天线，同时在旋转梁的两端设置了两块平面相控阵天线，使本发明的四块平面相控阵天线能够自行在四面相控阵天线和单面相控阵天线之间转换。

Description

一种雷达天线相控阵及其使用方法

技术领域

本发明涉及相控阵雷达技术领域，尤其涉及一种雷达天线相控阵及其使用方法。

背景技术

平面相控阵天线（Planar Phased Array Antenna）是一种由多个天线元件组成的平面阵列，通过控制每个天线元件的相位和振幅来实现波束的形成和指向控制。相比传统的立体相控阵天线，平面相控阵天线更加紧凑和轻便，适用于一些空间受限或重量限制的应用场景。

平面相控阵天线技术的优势在于其紧凑的结构和灵活的波束形成能力。由于平面相控阵天线是一种平面阵列，相比传统的立体相控阵天线，它具有更小的体积和重量，适用于一些对天线尺寸和重量有限制的应用场景，如移动通信设备、卫星通信终端等。同时，平面相控阵天线通过调节每个天线元件的相位和振幅，可以实现灵活的波束形成，以适应不同的通信需求和场景要求，但在平面相控阵天线的广泛使用中，存在以下问题：

（1）作为适用于移动端的雷达天线类型，平面相控阵天线的T/R组件阵列数量是受到限制的，其归因于载体所能搭载的能源以及空间，同时，平面相控阵天线仍然具有较大盲区，传统相控阵天线为了进行更大范围的探测通常多面布局平面相控阵天线，将多个平面相控阵天线朝向不同的方向上，常见的有两面、三面以及四面阵的布局相控阵天线，但是该多面型相控阵天线由于将探测功率在多个角度进行了分散，不能集中于同一个方向，也使得在该类型的雷达天线在远距离探测时，功率通常难以满足要求；

（2）平面相控阵雷达可以分为单面布局和多面布局，其中单面布局指的是将所有天线都安装在雷达系统的一个面板上；这种布局简单且易于安装，结构简单，功率集中，但是由于天线只能朝着一个方向进行扫描，覆盖范围相对较窄，无法实现全方位的监测；多面布局指的是将天线分别安装在雷达系统的多个面板上，每个面板可以独立进行扫描；这种布局可以实现全方位的监测，并且可以根据需要进行灵活调整；多面布局的优点是覆盖范围广，能够同时监测多个方向，但是由于需要安装多个面板，功率分散，成本也相对较高；单面布局与多面布局相控阵优缺点明显，选择任何一种相控阵雷达都会受到其弊端的影响，因此，研发一种能够在单面布局和多面布局之间自动转换的相控阵天线，兼顾成本和性能（场景适应能力和探测能力）是有必要的。

发明内容

本发明目的在于提供一种雷达天线相控阵及其使用方法，以解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

总体的，一种雷达天线相控阵，包括基座、摆轨和四块相同的平面相控阵天线，基座设置有支架，支架之上还铰接有旋转底台，旋转底台为圆形台、且其水平设置，旋转底台通过支架之上固定的第一电机驱动旋转，旋转底台之上铰接有摆轨，摆轨通过设置于旋转底台之上的第二电机驱动旋转，摆轨之上还设置有滑块，滑块设置有滑动梁，滑动梁的两端铰接有两块平面相控阵天线，摆轨的顶端还设置有旋转梁，旋转梁的两端铰接有两块平面相控阵天线；本发明通过设置基座，并在基座之上设置旋转底台，使设置于基座之上的摆轨能够被旋转底台带动旋转，同时通过第一电机带动摆轨旋转，使摆轨能够在旋转底台上方进行摆动，旋转底台的摆动配合摆轨的摆动，带动设置于摆轨之上的平面相控阵天线。

进一步的，旋转底台设置有同轴线的第二环齿，第二环齿为内齿环形齿轮，第二环形齿轮啮合设置有第二齿轮，第二齿轮与对应设置的第一减速箱输出轴连接，第一减速箱的输入轴连接第一电机的转轴，第一电机能够通过第一减速箱带动第二齿轮旋转，进而带动旋转底台旋转；通过在旋转底台设置对应的驱动装置，使旋转底台能够被按照需求驱动旋转。

进一步的，旋转底台之上中部位置设置有两平行竖直板，两平行竖直板设置有同轴线的轴孔，摆轴两端和竖直板两端的轴孔铰接，摆轴于竖直板一侧还连接有第二减速箱的输出轴，第二减速箱的输入轴与对应设置的第二电机连接，第二电机能够通过驱动第二减速箱带动摆轴转动；摆轴中部位置还连接有摆轨，摆轨通过端头与摆轴连接，摆轨的朝向垂直于摆轴的朝向，摆轨在远离第二电机的一侧还设置有支撑杆，支撑杆靠近摆轴端头底部设置，支撑杆朝向和摆轴的朝向相同、且其一端和摆轨连接，支撑杆端头还铰接有伸缩杆的杆头，伸缩杆的杆体和旋转底台铰接，摆轨旋转时，伸缩杆能够配合摆轨旋转进行伸缩，并在摆轨停止转动时配合摆轴支撑稳定摆轨；通过在摆轨的底部设置水平的摆轴，同时将摆轴与第二电机的第二减速箱的输出轴连接，使第二电机能够驱动摆轴旋转，摆轴旋转进而带动与摆轴连接的摆轨，同时通过在摆轴之上设置支撑杆，并在支撑杆之上铰接伸缩杆，使伸缩杆能够配合摆轴稳定摆轨，使摆轨能够进行稳定的摆动。

优选的，摆轨在支撑杆和摆轴之间还设置有为矩形的中空壳体，中空壳体之上的摆轨设置有贯穿轴孔，贯穿轴孔朝向与摆轨的朝向相同、且其设置于摆轨中部位置，贯穿轴孔之中设置有同轴线管状的丝杆，丝杆底部设置于中空壳体之中，丝杆内部还套设有第二传动轴，第二传动轴的底部低于丝杆底部、且其设置于中空壳体之中，丝杆底部和第二传动轴的底部分别设置有第三蜗轮和第二蜗轮，第三蜗轮和第二蜗轮分别通过固定于中空壳体外侧的第五电机与第四电机驱动，其中，第五电机与第四电机分别通过转轴之上固定的同轴蜗杆驱动与之对应的第三蜗轮和第二蜗轮旋转；通过在摆轨之上设置中空壳体，同时在摆轨之上设置管状的丝杆和套设与丝杆之内的第二传动轴，使丝杆和第二传动轴底部设置的蜗轮能够分别通过设置于中空壳体之中第五电机和第四电机驱动旋转。

优选的，摆轨之上还套设滑块，摆轨之中的丝杆还耦合套设有螺环，螺环为管状内螺纹，滑块通过摆轨对应的直线切口与螺环连接，其中，直线切口与摆轨朝向相同、且其使摆轨的贯穿轴孔与外部连通，丝杆旋转能够带动螺环在丝杆朝向上来回移动，进而带动滑块在摆轨朝向上来回移动；通过管状内螺纹的螺环套设于丝杆之上，同时螺环通过直线切口和套设于摆轨之上的滑块连接，使丝杆旋转能够带动滑块在摆轨朝向上来回移动。

优选的，摆轨的直线切口外侧还设置有第一传动轴，第一传动轴朝向和摆轨的朝向相同，第一传动轴的底部和摆轨的中空壳体铰接、且其低部端头向下延伸设置于中空壳体之中，第一传动轴的顶端和摆轨顶部设置的固定台铰接、且其顶部竖直向上穿过固定带与第一齿轮同轴连接，第一传动轴底部端头连接有第一蜗轮，第一蜗轮通过对应设置于中空壳体之上的第三电机驱动，第三电机通过其同轴设置的蜗杆驱动第一蜗轮旋转；第一传动轴于中空壳体到固定台之间的轴段为正六形棱柱状；通过在直线切口外侧设置第一传动轴，使第一传动轴能够传递动力到第一滑块以及摆轨的顶部，同时在第一传动轴的底部端头设置蜗轮，并通过第三电机转轴之上的蜗杆与其啮合，使第三电机能够带动第一传动轴旋转。

优选的，滑块连接滑动梁的中部位置，滑动梁朝向与摆轨的朝向垂直，滑动梁内部中部位置设置有第一齿轮组，第一齿轮组设置有轴线朝向和摆轨朝向相同的第一锥形齿轮，第一锥形齿轮设置有正六边形棱腔，正六边形棱腔朝向和第一锥形齿轮朝向相同，第一锥形齿轮通过六边形棱腔和第一传动轴的正六边形棱柱套接设置，第一锥形齿轮能够在第一传动轴的朝向上来回滑动，第一传动轴旋转时能够带动第一锥形齿轮旋转；第一锥形齿轮还啮合设置有朝向相同的两个锥形齿轮，两个锥形齿轮轴线垂直于第一锥形齿轮，两锥形齿轮分别连接有第一传动杆；第一传动杆的端头分别处于滑动梁的两端，两侧的第一传动杆分别通过滑动梁两侧设置的第二齿轮组驱动设置于滑动梁两侧上部的第一转动件旋转，第一转动件之上分别固定有平面相控阵天线；通过在滑块之上设置滑动梁，同时在滑动梁之中设置第一齿轮组，同时将第一齿轮组中第一锥形齿轮与第一传动轴通过正六边形的卡设结构进行耦合设置，使第一齿轮组能够在第一传动轴（摆轨）的朝向上来回移动，在第一传动轴旋转时，第一传动轴又能够驱动第一齿轮组旋转，第一齿轮组旋转带动设置于滑动梁之上的第一转动件旋转。

优选的，摆轨顶端设置的固定台为圆盘状，第一传动轴顶端穿过固定台设置的轴孔、且其竖直向上穿过固定台连接同轴线的第一齿轮，固定台之上铰接有同轴线的转台，转台中部设置的圆形孔腔铰接设置于固定台中部设置的圆形管状凸起上，转台能够相对于固定台同轴线旋转，转台在摆轨朝向上为圆形，转台底部设置有第一环齿，第一环齿和第一齿轮啮合设置，第一传动轴旋转能够带动旋转梁旋转；旋转梁中部设置有第三齿轮组，第三齿轮组设置有第二锥形齿轮，第二锥形齿轮朝向与摆轨朝向相同，第二锥形齿轮底部与转台中部同轴设置的离合器同轴连接，离合器的另一端和第二转动轴连接；第二锥形齿轮还啮合设置有朝向相同的两个锥形齿轮，两个锥形齿轮轴线垂直于第二锥形齿轮，两锥形齿轮分别连接有第二传动杆；第二传动杆的端头分别处于旋转梁的两端，两侧的第二传动杆分别通过旋转梁两侧设置的第四齿轮组驱动设置于旋转梁两侧上部的第二转动件旋转，第二转动件之上分别固定有平面相控阵天线；通过第一传动轴的旋转，在第一传动轴旋转带动滑动梁两端的平面相控阵天线旋转90度的同时，又能够带动设置于滑块顶部的旋转梁旋转90度（两者旋转的旋转比通过初始计算过后的齿轮比例进行调节，即初始设计已经取保了两者在第一传动轴的驱动下，是同步且相同的角速度旋转），同时，通过将旋转梁中部的第三齿轮组与连接有离合器的第二传动轴同轴连接，在第一传动轴驱动旋转梁旋转时，分离离合器的动力连接，是旋转梁能够避免第一传动轴的阻碍，进而顺利旋转，在旋转梁旋转了90度后，再将旋转梁的离合器两端的第二传动轴和第三齿轮组进行动力连接，使得第二传动轴旋转能够驱动第三齿轮组旋转，第三齿轮组旋转进而通过连接第三齿轮组两端的第二传动杆，带动设置于旋转梁两端的两块平面相控阵天线旋转。

进一步的，一种使用方法，该方法利用本发明所述的一种雷达天线相控阵实现，所述一种雷达天线相控阵进行远距离探测时，将其四块平面相控阵天线集中铺展到同一平面；所述一种雷达天线进行多角度探测时，将其四块平面相控天线设置于四个不同的朝向上；通过根据不同的需求变换本发明雷达天线相控阵的形态，使得本发明能够适应复杂的探测需求。

优选的，当所述的一种雷达天线相控阵的四块平面相控阵天线不在一个平面、且其需要向同一平面转换时，通过滑块将滑动梁移动到下部位置，同时旋转第一传动轴，使滑动梁的两端设置的平面相控阵天线转动到同一平面上，同时，通过离合器分离第二传动轴和第三齿轮组之间的动力传递，使第一传动轴能够同步转动旋转梁到与滑动梁朝向相同的方向上，此时再将离合器与第三齿轮组的动力进行合并，通过第二传动轴转动第三齿轮组，使旋转梁两端设置的平面相控阵天线旋转到与滑动梁的两块平面相控阵天线的同一平面上，使所述的一种雷达天线相控阵的四块相控阵天线能够处于同一平面；当所述的一种雷达天线四块平面相控阵天线在一个平面、且其需要四块平面相控阵天线需要转换为四个不同的朝向时，旋转第一传动轴，使滑动梁的两块平面相控阵天线的板面朝向垂直于原有朝向，同时旋转梁同步旋转到垂直于原有朝向的位置、且同时通过离合器分离第二传动轴和第三齿轮组之间的动力连接，旋转完成后，通过离合器合并第二传动轴和第三齿轮组之间的动力连接，旋转第二传动轴，使旋转梁两端设置的平面相控阵天线旋转并垂直于其原有的朝向上，此时，通过滑块将滑动梁向上移动，使滑动梁两端的平面相控阵天线移动到旋转梁的两块平面相控阵天线之间，使所述一种雷达天线相控阵的四块平面相控阵天线处于四个不同的朝向上；通过滑动梁和旋转梁以及摆轨之上的结构的相互配合，使本发明能够根据需求进行形态的变换。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明通过摆轨之上设置滑块，并在滑块之上设置滑动梁，使滑块能够带动滑动梁在滑轨的朝向上来回移动，同时通过在滑动梁的两端设置平面相控阵天线，使得设置于滑动梁两端的平面相控阵天线能够在摆轨朝向上来回移动，同时，通过在摆轨之上设置旋转梁，旋转梁两端设置两块平面相控阵天线，使得设置于旋转梁两端的平面相控阵天线能够在旋转梁的带动下，改变位置以及角度，同时，在滑动梁和旋转梁的内部设置齿轮驱动机构，并通过齿轮驱动机构驱动设置于滑动梁和旋转梁两端的平面相控阵天线改变角度，使本发明的四块平面相控阵天线能够合形成单面相控阵天线和多面相控阵天线的形态变换，使得本发明更加适应复杂环境下的变换需求，合成一大平面的相控阵天线时，相控阵天线内部的T/R组件的功率能够朝向一个方向使用，使本发明的探测距离能够更远，同时，探测的精度也能进一步的提升，而变换分成四面的相控阵天线时，能够进行多个角度的探测，使得本发明能够进行更大角度范围的探测，使本发明更适合复杂空域多目标的监测；

2、本发明通过在摆轨之上设置管状丝杆以及在管状丝杆之内套设第二传动轴，同时在摆轨的直线切口外侧设置第一传动轴，使摆轨之上不需要设置驱动电机就能够通过三种驱动轴进行变换，进而极大的减小了摆轨和天线主体的质量，使天线能够更容易的旋转和稳定，同时将驱动电机设置于下部位置，使本发明更容易进行维护（雷达的维护十分复杂），并以此减少了使用成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明单面阵正面结构示意图；

图2为本发明单面阵背面结构示意图；

图3为本发明四面子阵结构示意图；

图4为本发明四面子阵结构示意图；

图5为单面阵正面示意图；

图6为图5中A处细节示意图；

图7为单面阵背面示意图；

图8为图7中B处细节示意图；

图9为图7中C处细节示意图；

图10为本发明拆除天线面阵后正面侧结构示意图；

图11为图10中D处细节示意图；

图12为图10中E处细节示意图；

图13为本发明拆除天线面阵后背面侧结构示意图；

图14为图13中F处细节示意图；

图15为图13中G处细节示意图；

图16为本发明拆除天线面阵后切割结构示意图；

图17为图16中H处细节示意图；

图18为图16中J处细节示意图；

图19为本发明拆除天线面阵后切割结构示意图；

图20为本发明为图19中K处细节示意图；

图21为本发明旋转梁拆解示意图；

图22为图21中L处细节示意图；

图23为图21中M处细节示意图；

图24为本发明旋转梁拆解示意图；

图25为本发明底部基座驱动结构示意图。

附图标记所代表的为：1-基座，2-旋转底台，3-摆轨，4-平面相控阵天线，5-滑动梁，6-第一电机，7-第二电机，8-旋转梁，9-伸缩杆，10-第三电机，11-第四电机，12-第五电机，13-第一蜗轮，14-第二蜗轮，15-第三蜗轮，16-第一传动轴，17-丝杆，18-第二传动轴，19-摆轴，20-滑块，21-第一转动件，22-转台，23-固定台，24-第二转动件，25-第一齿轮组，26-第一传动杆，27-第二齿轮组，28-第二齿轮箱输出轴，29-螺环，30-第一齿轮，31-第一环齿，32-第三齿轮组，33-正六边形棱腔，34-离合器，35-正六边形棱柱，36-第二齿轮，37-第二环齿，38-第一减速箱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1至图25所示，本实施例包括基座1、摆轨3和四块相同的平面相控阵天线4，其中，基座1设置有支架，支架之上设置有旋转底台2，旋转底台2为圆形台面，旋转底台2的底部设置有第二环齿37，第二环齿37和圆形台面同轴线、其该轴线设置于竖直方向上，第二环齿37为内环齿轮，齿轮对应啮合设置有第二齿轮36，第二齿轮36通过固定于支脚之上的第一电机6驱动，第一电机6转轴连接有第一减速箱38，第一电机6能够驱动第一减速箱38转动，第一减速箱38对应连接有第二齿轮36，第一电机6驱动第一减速箱38转动，第一减速箱38转动带动第二齿轮36转动，第二齿轮36转动带动旋转底台2旋转。

进一步的，旋转底台2的上部的中部位置设置有并列的竖直板，两竖直板平行设置，两竖直板设置有同轴线的轴孔，并且轴孔的轴线水平，轴孔之中设置有摆轴19，摆轴19两端与竖直板两端的轴孔铰接，摆轴19于一端竖直板连接有驱动装置，驱动装置由第二电机7和第二减速箱构成，第二电机7的转轴连接第二减速箱，第二减速箱的输出轴和摆轴19同轴线连接，第二电机7能够通过驱动第二减速箱进而带动摆轴19旋转。

进一步的，摆轴19之上还连接有摆轨3，摆轨3的一端端头连接横向设置的摆轨3，摆轨3朝向垂直于摆轴19的轴线，摆轴19旋转能够带动摆轨3在旋转底台2上转动（摆动），摆轨3靠近摆轴19的位置设置有中空壳体，中空壳体之上的摆轨3在摆轨3朝向上的中部位置设置有贯穿轴孔，贯穿轴孔朝向和摆轨3的朝向相同，贯穿轴孔之中设置有同轴线的丝杆17，丝杆17内部管状螺纹杆，内部还设置有同轴线的第二传动轴18，丝杆17和第二传动轴18分别通过摆轴19在中空壳体设置的第五电机12和第四电机11驱动，其中第二传动轴18的底部低于丝杆17的底部，丝杆17底部和第二传动轴18段的底部分别固定第三蜗轮15和第二蜗轮14，第五电机12和第四电机11通过其转轴之上设置的蜗杆分别驱动对应的第三蜗轮15和第二蜗轮14，第五电机12和第四电机11能够分别驱动丝杆17和第二传动轴18旋转；摆轨3在远离第二电机7的一侧还设置有支撑杆，支撑杆靠近摆轴19端头底部设置，支撑杆朝向和摆轴19的朝向相同、且其一端和摆轨3连接，支撑杆端头还铰接有伸缩杆9的杆头，伸缩杆9的杆体和旋转底台2铰接，摆轨3旋转时，伸缩杆9能够配合摆轨3旋转进行伸缩，并在摆轨3停止转动时配合摆轴19支撑稳定摆轨3；通过摆轴19和伸缩杆9相互配合，驱动摆轨3进行旋转和摆动，同时使得摆轨3在不同的角度停止时，能够通过伸缩杆9的支撑，使摆轨3足够的稳定。

进一步的，摆轨3之上设置有套设铰接的滑块20，滑块20对应丝杆17设置有螺环29，螺环29通过内侧螺纹和丝杆17耦合设置，同时，摆轨3设置有连通轴孔和外部的直线切口，切口朝向和摆轨3的朝向相同，螺环29通过直线切口和滑块20连接，丝杆17旋转带动螺环29在丝杆17朝向上来回移动，进而带动滑块20在摆轴19朝向上来回移动；摆轨3的直线切口外侧还设置有第一传动轴16，第一传动轴16朝向和摆轨3的朝向相同，第一传动轴16的底部和摆轨3的中空壳体铰接、且其低部端头向下延伸设置于中空壳体之中，第一传动轴16的顶端和摆轨3顶部设置的固定台23铰接、且其顶部竖直向上穿过固定带与第一齿轮30同轴连接，第一传动轴16底部端头连接有第一蜗轮13，第一蜗轮13通过对应设置于中空壳体之上的第三电机10驱动，第三电机10通过其同轴设置的蜗杆驱动第一蜗轮13旋转；第一传动轴16于中空壳体到固定台23之间的轴段为正六形棱柱状；

滑块20之上还固定有滑动梁5，滑动梁5横向中部位置与滑块20连接，滑动梁5的朝向垂直于摆轨3，滑块20在摆轨3朝向上来回移动的同时能够带动滑动梁5在摆轨3的朝向上来回移动，滑动梁5内部中部位置设置有第一齿轮组25，第一齿轮组25设置有轴线朝向和摆轨3朝向相同的第一锥形齿轮，第一锥形齿轮设置有正六边形棱腔33，正六边形棱腔33朝向和第一锥形齿轮朝向相同，第一锥形齿轮通过六边形棱腔和第一传动轴16的正六边形棱柱35轴段套接设置，第一锥形齿轮能够在第一传动轴16的朝向上来回滑动，第一传动轴16旋转时能够带动第一锥形齿轮旋转；第一锥形齿轮还啮合设置有朝向相同的两个锥形齿轮，两个锥形齿轮轴线垂直于第一锥形齿轮，两锥形齿轮分别连接有第一传动杆26；第一传动杆26的端头分别处于滑动梁5的两端，两侧的第一传动杆26分别通过滑动梁5两侧设置的第二齿轮组27驱动设置于滑动梁5两侧上部的第一转动件21旋转，第一转动件21之上分别固定有平面相控阵天线4；第一转动件21通过第二齿轮36箱的输出轴和滑动梁5铰接，滑动梁5两端的第二齿轮36箱的输出轴朝向和摆轨3的朝向相同，第二齿轮36箱的输出轴上设置有锥形齿轮，锥形齿轮和第一传动杆26端头设置的锥形齿轮啮合设置，第一传动杆26转动时能够带动滑动梁5两端的第二齿轮组27的输出轴旋转，进而带动与输出轴连接的第一转动件21，第一转动件21和第二转动件24呈“7”形块状，平面相控阵天线4设置于传动件端头；能够在第一传动轴16朝向上来回移动的第一齿轮组25（第一锥形齿轮的正六边形棱腔33穿设于第一传动轴16的正六边形棱柱35轴段），在第一传动轴16转动时，第一传动轴16能够带动第一齿轮组25旋转，进而通过第一传动杆26驱动第二齿轮组27，并进一步的带动滑动梁5两侧的平面相控阵天线4转动。

进一步的，固定台23的中部设置有圆形管状凸起，圆形的转台22通过中部设置的圆形孔腔铰接设置于固定台23之上，同时，圆形转台22的底部设置有第一环齿31，第一环齿31为内侧齿的环形齿轮，第一传动轴16顶端穿过固定台23后连接的第一齿轮30和第一环齿31啮合设置，第一传动轴16旋转时，不仅能够通过第一齿轮组25带动滑动梁5两端的平面相控阵天线4旋转90度，也同步带动转台22在固定台23之上旋转90度（两者旋转的角速度通过齿轮比在初始阶段进行了对应设计，使两者的旋转角速度能够同步），套设于丝杆17之内的第二传功轴和转台22同轴线设置，同时其顶端连接有离合器34，离合器34设置于转台22的圆形空腔之中，同时在转台22之上还横向连接有旋转梁8的中部位置，旋转梁8的中部位置设置有第三齿轮组32，离合器34的另一端转轴与第三齿轮组32连接，离合器34能够控制第二传动轴18和第三齿轮组32之间的动力连接，确保在第一传动轴16驱动旋转梁8旋转时，第二传动轴18不会阻碍旋转梁8的旋转，同时，在第三齿轮组32需要被驱动时，通过离合器34将两者的动力进行连接，使第二传动轴18能够驱动第三齿轮组32旋转；旋转梁8中部设置有第三齿轮组32，第三齿轮组32设置有第二锥形齿轮，第二锥形齿轮朝向与摆轨3朝向相同，第二锥形齿轮底部与转台22中部同轴设置的离合器34同轴连接，第二锥形齿轮还啮合设置有朝向相同的两个锥形齿轮，两个锥形齿轮轴线垂直于第二锥形齿轮，两锥形齿轮分别连接有第二传动杆；第二传动杆的端头分别处于旋转梁8的两端，两侧的第二传动杆分别通过旋转梁8两侧设置的第四齿轮组驱动设置于旋转梁8两侧上部的第二转动件24旋转，两端的第二转动件24之上分别固定有平面相控阵天线4；第一锥形齿轮和第二锥形齿轮均设置有正六边形棱腔33，第一传动轴16和离合器34上端均设置为正六边形棱柱35。

实施例进行远距离探测时，将其四块平面相控阵天线4集中铺展到同一平面，此时实施例的平板相控阵天线的所有的T/R组件（收发组件）均集中于一个方向，实施例的探测功率更加的集中，并以此使得实施例的探测距离和探测精度得到进一步的提升；实施例进行多角度探测时，将其四块平面相控阵天线4设置于四个不同的朝向上，此时实施例的四块平面相控阵天线4分别朝向四个不同的角度，实施例能够在更多的角度进行探测，同时其角度盲区将大幅度的减少，增加了该模式下，实施例对复杂空域下，多目标监测的能力得到进一步提升。

当所述的一种雷达天线相控阵的四块平面相控阵天线4不在一个平面、且其需要向同一平面转换时，通过滑块20将滑动梁5移动到下部位置，同时旋转第一传动轴16，使滑动梁5的两端设置的平面相控阵天线4转动到同一平面上，同时，通过离合器34分离第二传动轴18和第三齿轮组32之间的动力传递，使第一传动轴16能够同步转动旋转梁8到与滑动梁5朝向相同的方向上，此时再将离合器34与第三齿轮组32的动力进行合并，通过第二传动轴18转动第三齿轮组32，使旋转梁8两端设置的平面相控阵天线4旋转到与滑动梁5的两块平面相控阵天线4的同一平面上，使所述的一种雷达天线相控阵的四块相控阵天线能够处于同一平面；当所述的一种雷达天线四块平面相控阵天线4在一个平面、且其需要四块平面相控阵天线4需要转换为四个不同的朝向时，旋转第一传动轴16，使滑动梁5的两块平面相控阵天线4的板面朝向垂直于原有朝向，同时旋转梁8同步旋转到垂直于原有朝向的位置、且同时通过离合器34分离第二传动轴18和第三齿轮组32之间的动力连接，旋转完成后，通过离合器34合并第二传动轴18和第三齿轮组32之间的动力连接，旋转第二传动轴18，使旋转梁8两端设置的平面相控阵天线4旋转并垂直于其原有的朝向上，此时，通过滑块20将滑动梁5向上移动，使滑动梁5两端的平面相控阵天线4移动到旋转梁8的两块平面相控阵天线4之间，使所述一种雷达天线相控阵的四块平面相控阵天线4处于四个不同的朝向上。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种雷达天线相控阵，包括基座（1）、摆轨（3）和四块相同的平面相控阵天线（4），其特征在于，基座（1）设置有支架，支架之上还铰接有旋转底台（2），旋转底台（2）为圆形台、且其水平设置，旋转底台（2）通过支架之上固定的第一电机（6）驱动旋转，旋转底台（2）之上铰接有摆轨（3），摆轨（3）通过设置于旋转底台（2）之上的第二电机（7）驱动旋转，摆轨（3）之上还设置有滑块（20），滑块（20）设置有滑动梁（5），滑动梁（5）的两端铰接有两块平面相控阵天线（4），摆轨（3）的顶端还设置有旋转梁（8），旋转梁（8）的两端铰接有两块平面相控阵天线（4）；

摆轨（3）上侧设置有固定台（23），下侧设置有中空壳体，摆轨（3）外侧还设置有第一传动轴（16），第一传动轴（16）朝向和摆轨（3）的朝向相同，第一传动轴（16）于中空壳体到固定台（23）之间的轴段为正六形棱柱（35）；

滑块（20）连接滑动梁（5）的中部位置，滑动梁（5）朝向与摆轨（3）的朝向垂直，滑动梁（5）内部中部位置设置有第一齿轮组（25），第一齿轮组（25）设置有轴线朝向和摆轨（3）朝向相同的第一锥形齿轮，第一锥形齿轮设置有正六边形棱腔（33），正六边形棱腔（33）朝向和第一锥形齿轮朝向相同，第一锥形齿轮通过六边形棱腔和第一传动轴（16）的正六边形棱柱（35）套接设置，第一锥形齿轮能够在第一传动轴（16）的朝向上来回滑动，第一传动轴（16）旋转时能够带动第一锥形齿轮旋转；第一锥形齿轮还啮合设置有朝向相同的两个锥形齿轮，两个锥形齿轮轴线垂直于第一锥形齿轮，两锥形齿轮分别连接有第一传动杆（26）；第一传动杆（26）的端头分别处于滑动梁（5）的两端，两侧的第一传动杆（26）分别通过滑动梁（5）两侧设置的第二齿轮组（27）驱动设置于滑动梁（5）两侧上部的第一转动件（21）旋转，第一转动件（21）之上分别固定有平面相控阵天线（4）；

摆轨（3）顶端设置的固定台（23）为圆盘状，第一传动轴（16）顶端穿过固定台（23）设置的轴孔、且其竖直向上穿过固定台（23）连接同轴线的第一齿轮（30），固定台（23）之上铰接有同轴线的转台（22），转台（22）中部设置的圆形孔腔铰接设置于固定台（23）中部设置的圆形管状凸起上，转台（22）能够相对于固定台（23）同轴线旋转，转台（22）在摆轨（3）朝向上为圆形，转台（22）底部设置有第一环齿（31），第一环齿（31）和第一齿轮（30）啮合设置，第一传动轴（16）旋转能够带动旋转梁（8）旋转；旋转梁（8）中部设置有第三齿轮组（32），第三齿轮组（32）设置有第二锥形齿轮，第二锥形齿轮朝向与摆轨（3）朝向相同，第二锥形齿轮底部与转台（22）中部同轴设置的离合器（34）同轴连接，离合器（34）的另一端和第二转动轴连接；第二锥形齿轮还啮合设置有朝向相同的两个锥形齿轮，两个锥形齿轮轴线垂直于第二锥形齿轮，两锥形齿轮分别连接有第二传动杆；第二传动杆的端头分别处于旋转梁（8）的两端，两侧的第二传动杆分别通过旋转梁（8）两侧设置的第四齿轮组驱动设置于旋转梁（8）两侧上部的第二转动件（24）旋转，两端的第二转动件（24）之上分别固定有平面相控阵天线（4）。

2.如权利要求1所述的一种雷达天线相控阵，其特征在于，旋转底台（2）设置有同轴线的第二环齿（37），第二环齿（37）为内齿环形齿轮，第二环形齿轮啮合设置有第二齿轮（36），第二齿轮（36）与对应设置的第一减速箱（38）输出轴连接，第一减速箱（38）的输入轴连接第一电机（6）的转轴，第一电机（6）能够通过第一减速箱（38）带动第二齿轮（36）旋转，进而带动旋转底台（2）旋转。

3.如权利要求2所述的一种雷达天线相控阵，其特征在于，旋转底台（2）之上中部位置设置有两平行竖直板，两平行竖直板设置有同轴线的轴孔，摆轴（19）两端和竖直板两端的轴孔铰接，摆轴（19）于竖直板一侧还连接有第二减速箱的输出轴，第二减速箱的输入轴与对应设置的第二电机（7）连接，第二电机（7）能够通过驱动第二减速箱带动摆轴（19）转动；摆轴（19）中部位置还连接有摆轨（3），摆轨（3）通过端头与摆轴（19）连接，摆轨（3）的朝向垂直于摆轴（19）的朝向，摆轨（3）在远离第二电机（7）的一侧还设置有支撑杆，支撑杆靠近摆轴（19）端头底部设置，支撑杆朝向和摆轴（19）的朝向相同、且其一端和摆轨（3）连接，支撑杆端头还铰接有伸缩杆（9）的杆头，伸缩杆（9）的杆体和旋转底台（2）铰接，摆轨（3）旋转时，伸缩杆（9）能够配合摆轨（3）旋转进行伸缩，并在摆轨（3）停止转动时配合摆轴（19）支撑稳定摆轨（3）。

4.如权利要求3所述的一种雷达天线相控阵，其特征在于，摆轨（3）在支撑杆和摆轴（19）之间还设置有为矩形的中空壳体，中空壳体之上的摆轨（3）设置有贯穿轴孔，贯穿轴孔朝向与摆轨（3）的朝向相同、且其设置于摆轨（3）中部位置，贯穿轴孔之中设置有同轴线管状的丝杆（17），丝杆（17）底部设置于中空壳体之中，丝杆（17）内部还套设有第二传动轴（18），第二传动轴（18）的底部低于丝杆（17）底部、且其设置于中空壳体之中，丝杆（17）底部和第二传动轴（18）的底部分别设置有第三蜗轮（15）和第二蜗轮（14），第三蜗轮（15）和第二蜗轮（14）分别通过固定于中空壳体外侧的第五电机（12）与第四电机（11）驱动，其中，第五电机（12）与第四电机（11）分别通过转轴之上固定的同轴蜗杆驱动与之对应的第三蜗轮（15）和第二蜗轮（14）旋转。

5.如权利要求4所述的一种雷达天线相控阵，其特征在于，摆轨（3）之上还套设滑块（20），摆轨（3）之中的丝杆（17）还耦合套设有螺环（29），螺环（29）为管状内螺纹，滑块（20）通过摆轨（3）对应的直线切口与螺环（29）连接，其中，直线切口与摆轨（3）朝向相同、且其使摆轨（3）的贯穿轴孔与外部连通，丝杆（17）旋转能够带动螺环（29）在丝杆（17）朝向上来回移动，进而带动滑块（20）在摆轨（3）朝向上来回移动。

6.如权利要求5所述的一种雷达天线相控阵，其特征在于，第一传动轴（16）设置于摆轨（3）的直线切口外侧，第一传动轴（16）的底部和摆轨（3）的中空壳体铰接、且其低部端头向下延伸设置于中空壳体之中，第一传动轴（16）的顶端和摆轨（3）顶部设置的固定台（23）铰接、且其顶部竖直向上穿过固定带与第一齿轮（30）同轴连接，第一传动轴（16）底部端头连接有第一蜗轮（13），第一蜗轮（13）通过对应设置于中空壳体之上的第三电机（10）驱动，第三电机（10）通过其同轴设置的蜗杆驱动第一蜗轮（13）旋转。

7.一种雷达天线相控阵的使用方法，该方法利用权利要求1-6任一项所述的一种雷达天线相控阵实现，其特征在于，所述一种雷达天线相控阵进行远距离探测时，将其四块平面相控阵天线（4）集中铺展到同一平面；所述一种雷达天线进行多角度探测时，将其四块平面相控天线设置于四个不同的朝向上。

8.如权利要求7所述的一种雷达天线相控阵的使用方法，其特征在于，当所述的一种雷达天线相控阵的四块平面相控阵天线（4）不在一个平面、且其需要向同一平面转换时，通过滑块（20）将滑动梁（5）移动到下部位置，同时旋转第一传动轴（16），使滑动梁（5）的两端设置的平面相控阵天线（4）转动到同一平面上，同时，通过离合器（34）分离第二传动轴（18）和第三齿轮组（32）之间的动力传递，使第一传动轴（16）能够同步转动旋转梁（8）到与滑动梁（5）朝向相同的方向上，此时再将离合器（34）与第三齿轮组（32）的动力进行合并，通过第二传动轴（18）转动第三齿轮组（32），使旋转梁（8）两端设置的平面相控阵天线（4）旋转到与滑动梁（5）的两块平面相控阵天线（4）的同一平面上，使所述的一种雷达天线相控阵的四块相控阵天线能够处于同一平面；当所述的一种雷达天线四块平面相控阵天线（4）在一个平面、且其需要四块平面相控阵天线（4）需要转换为四个不同的朝向时，旋转第一传动轴（16），使滑动梁（5）的两块平面相控阵天线（4）的板面朝向垂直于原有朝向，同时旋转梁（8）同步旋转到垂直于原有朝向的位置、且同时通过离合器（34）分离第二传动轴（18）和第三齿轮组（32）之间的动力连接，旋转完成后，通过离合器（34）合并第二传动轴（18）和第三齿轮组（32）之间的动力连接，旋转第二传动轴（18），使旋转梁（8）两端设置的平面相控阵天线（4）旋转并垂直于其原有的朝向上，此时，通过滑块（20）将滑动梁（5）向上移动，使滑动梁（5）两端的平面相控阵天线（4）移动到旋转梁（8）的两块平面相控阵天线（4）之间，使所述一种雷达天线相控阵的四块平面相控阵天线（4）处于四个不同的朝向上。