CN203012133U - 一种大型天线面精度的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型天线面精度的测试装置，该装置包括转台（3）和经纬仪（4），所述转台（3）的底座固定在天线的馈源（2）上，转台（3）的台面平行于水平地面且可在水平面上旋转，所述经纬仪（4）固定在所述转台（3）的水平台面上。本实用新型的有益效果是：①本实用新型的技术方案实现了船体在非水平状态下面精度的测试。将测试结果和船进坞内后检测的结果进行了比对，结论一致，达到测试要求；②本实用新型降低了天线反射面精度检测成本，实现了大型天线面精度快速准确的测试，基准传递和船体非水平量的修正方法为船载大型天线局部改造后的面精度测试提供了方便快捷的测试手段，具有较强的实用性和经济效益。

Description

一种大型天线面精度的测试装置

技术领域

本实用新型公开了一种大型天线反射面精度检测装置，主要用于大型船（舰）载天线反射面精度的测试，利用基准传递技术，实现船（舰）体在非水平状态下的天线反射面精度测试和调整。 

背景技术

船（舰）载测控雷达一般都采用卡塞格伦天线，由卡氏天线微波辐射原理可知，主反射面的面精度直接影响天线的效率，从而影响天线的增益，另外，面精度不满足指标将造成天线方向图的畸变，严重状态下将影响到天线的跟踪性能。因此面精度是雷达系统的一个重要指标。 

船（舰）载天线相比较陆站天线更容易造成结构损伤，主要原因是天线工作在恶劣的环境中，如海水和盐雾的腐蚀特别严重，需要进行经常性的局部更换和维修。而要使更换和维修后的天线整体性能达到原来的要求，就需要进行天线反射面面精度测试。传统的测试系统是在船进坞内或者将天线整体放在一个水平的环境中完成构建的。但是这种方法在天线局部改造中并不适合。 

传统检测系统在船（舰）载大型天线反射面面精度测试中存在的不足： 

1．局部维修后将反射面板整体吊下来在地面组装，可能会对雷达系统的馈源和信道部分产生影响，而且增大了安装的难度和工作量。 

2．船（舰）进坞费用昂贵，周期长，在船坞内对船（舰）体大 盘不水平量的测量也比较复杂，无法快速有效地检验天线反射面精度。 

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种大型天线面精度的测试装置，可以使船（舰）在不进船坞的情况下实现对天线面的精度测试。 

本实用新型采用的技术方案是这样的：一种大型天线面精度的测试装置，该装置包括转台和经纬仪，所述转台的底座固定在天线的馈源上，转台的台面平行于水平地面且可在水平面上旋转，所述经纬仪固定在所述转台的水平台面上。 

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是： 

1．本实用新型的技术方案实现了船体在非水平状态下面精度的测试。将测试结果和船进坞内后检测的结果进行了比对，结论一致，达到测试要求。 

2．本实用新型降低了天线反射面精度检测成本，实现了大型天线面精度快速准确的测试。基准传递和船体非水平量的修正方法为船载大型天线局部改造后的面精度测试提供了方便快捷的测试手段。具有较强的实用性和经济效益。 

附图说明

图1是本实用新型天线面精度的测试装置的结构原理图； 

图2是对天线面精度的测试原理图； 

图3是对天线面精度进行测试的流程图。 

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。 

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

本实用新型的一种大型天线面精度的测试装置，通过基准传递技术，借助于一些处理算法，从理论和实际上弥补了传统测试方法弊端和船体晃动带来的不利影响，主要用于船（舰）载大型天线反射面面精度的快速测试。 

船（舰）载天线包括天线反射面1和馈源2；如图1所示，本实用新型实施例中的一种大型天线面精度的测试装置，该装置包括转台3和经纬仪4，所述转台3的底座固定在天线的馈源2上，转台3的台面平行于水平地面且可在水平面上旋转，所述经纬仪4固定在所述转台3的水平台面上，实现对大型船载天线面精度的测试。 

具体工作原理：首先介绍一下卡塞格伦天线，卡塞格伦天线是从卡塞格伦光学望远镜发展起来的一种微波天线，它是由反射面系统和一个照射器（馈源）系统组成的，反射面系统包括一个旋转抛物面（简称主面）与一个旋转双曲面(简称副面)，双曲面有两个焦点，一个焦点F1(C称为虚焦点)，与主面焦点重合，另一个焦点F2（称为实焦点），馈源就放置在F2处。这种天线是把馈源辐射的球面波，经副面和主面两次反射后，最终以平面波沿天线轴方向辐射出去。 

面精度测试时在馈源2上固定转台3，用螺丝或其他方式将经纬仪4固定在转台3的台面上，通过转台的转动利用经纬仪多圈次的测量，经过对测量数据处理确定天线反射面1的面精度。下面介绍一下实用该实用新型的具体测试过程，该过程的流程如图3所示。 

1.选取测试点 

根据面板的精度确定测量点，一般是150mm²一个点，选取方法是先在调整螺杆附近选点，量出其弧长，然后在理论数据中找出最接近的一个点，最终确定测试点，每块面板上选8个点，共96个点。因为经纬仪是架在馈源上的，在取点过程中受经纬仪视角的限制，最里面一圈的角度无法读取。为了满足测试精度要求，将最里面一圈的24个点整体向上平移一段距离。 

2.修正由于馈源偏心造成的误差 

因为转台3是安装在馈源2上的，因此馈源2的偏心必然会对面精度测试带来影响。因此必须确定偏心量进而确定角度修正量。采取的方法是测量相对面两块面板的不对称程度来确定偏心量的大小，反复调整背面的调整螺杆来消除偏差。 

3．数据处理 

由于在非水平状态下测试，数据处理工作就尤为重要。必须对非水平量进行修正，才能得到真实准确的测试结果。每一圈测试结束后，需要对测试数据进行简要分析计算，以便指导下一步的安装调整工作，测试原理图如图2所示。 

天线主面面板可以看成是由若干个点构成，在球面坐标系中，每 一点都可以用(L，Z，R)来表示，其中L代表弧长，R表示测量点的半径（就是图1所表示的横坐标X的值），Z表示测量点的高度值，又称线2值。 

我们需要知道的是每个测试点理论值和实际值之差，然后用均方根公式求得测试的总装误差。目前通用的检测方法是先用公式计算出测试点的理论角度。 

（A）各圈理论角度α_理的计算，计算公式： 

Zˊ=2108.247-Z       (1) 

α_理=90°+α      (3) 

（B）计算理论值和实际值之间的偏差 

Δα＝α_实－α_理      （4） 

$\mathrm{\Δz}=\frac{R\×\mathrm{\Δ\α}}{206265{\mathrm{COS}}^2\mathrm{\α}}---\left(5\right)$

（C）测量各圈次的ΔZ值，对其进行均方根运算，得到天线反射面板的面精度。 

计算中用到一些重要参数含义如下： 

α_理-测量点的理论角度； 

α_实-测量点的实际角度； 

Δα-α_实－α_理；R-测量点的半径； 

ΔZ-角度值换算后的高度误差值； 

Z为理论高度值，从面板边沿开始算。 

本实用新型的有益效果是： 

1．本实用新型的技术方案实现了船体在非水平状态下面精度的测试。将测试结果和船进坞内后检测的结果进行了比对，结论一致，达到测试要求。 

2．本实用新型降低了天线反射面精度检测成本，实现了大型天线面精度快速准确的测试。基准传递和船体非水平量的修正方法为船载大型天线局部改造后的面精度测试提供了方便快捷的测试手段。具有较强的实用性和经济效益。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (1)

1.一种大型天线面精度的测试装置，其特征在于，该装置包括转台（3）和经纬仪（4），所述转台（3）的底座固定在天线的馈源（2）上，转台（3）的台面平行于水平地面且可在水平面上旋转，所述经纬仪（4）固定在所述转台（3）的水平台面上。

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