CN205595439U - 圆环天线阵的支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种圆环天线阵的支撑装置，属于空间物理测量与卫星天线结构技术领域。装置包括圆环天线阵、桁架支撑主架和载荷舱三部分，所述圆环天线阵由圆环及安装其上的天线组成，载荷舱通过载荷舱连接件与桁架支撑主架连接，圆环天线阵安装在桁架支撑主架上。实现了对圆环天线阵的支撑，保证圆环天线阵上辐射计单元的平面度要求、位置精度要求、指向精度要求。操作简单，成本低，结构紧凑，减少辐射单元冗余，装配所用检具结构简单，易于设计与加工。整体装配后，装置的内应力达到最小，保证了强度、刚度以及稳定性；易于实现圆环天线阵及其支撑装置装配过程中的平面度误差范围、位置精度以及指向精度的要求。

Description

圆环天线阵的支撑装置

技术领域

本实用新型涉及空间物理测量与卫星天线结构技术领域，特别涉及一种天线桁架的装配工装，尤指一种圆环天线阵的支撑装置。

背景技术

随着航空技术和国防事业的发展，我国对大口径和超大口径天线的需求变的越来越迫切。为了进行微波成像，天线在使用过程中需进行旋转扫描，故天线在旋转过程中对精度和稳定性的要求越来越严格。目前卫星对大气只有红外探测手段，对干涉式综合孔径微波辐射技术的研究，可以推动我国早日成为国际上首个具有静止轨道微波观测气象卫星的国家。然而随着天线的口径的不断加大，对支撑天线的桁架结构的研究越来越深入，桁架的复杂程度也变的越来越大，例如圆环天线阵及其支撑装置中的桁架结构由多种杆件连接而成，并且所联接的杆件间通过特定的连接件进行联接，如何保证安装的精度和整体系统的稳定性，是安装每一规格的天线桁架前要思考的问题。

国内外研究现状表明，构架天线已经有上天的历史，俄罗斯研制的构架天线的装配工装采用的是“树形”结构，即在刚性较好的平台上连接若干调整柱，每个调整柱控制调整一个花键的装配位置，此种装配形式需要不断的用测试仪器进行调整测试，工作量大，而且，受测试设备和测试人员的影响较大，装配精度难以保证。所以，如果装配过程用特定的专用检具进行检测，这样装配过程也变的简单易行，装配精度也容易实现，因此针对圆环天线阵及其支撑装置提出了一种装配方法及技术保障。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种圆环天线阵的支撑装置，解决了现有技术存在的上述问题，满足圆环天线阵及其支撑装置装配过程中的平面度误差范围、位置精度以及指向精度的要求。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

圆环天线阵的支撑装置，包括圆环天线阵、桁架支撑主架和载荷舱三部分，所述圆环天线阵由圆环5及安装其上的天线6组成，载荷舱1通过载荷舱连接件2与桁架支撑主架连接，圆环天线阵安装在桁架支撑主架上。

所述的桁架支撑主架包括主支撑杆件301、副支撑杆件302、拉杆A303、拉杆B304、大六边形杆件305、交叉杆件306、小六边形杆件307、铰链接头A401、铰链接头B402、铰链接头C403、铰链接头D404，所述主支撑杆件301一端连接在载荷舱连接件2上，另一端通过铰链接头D404连接在副支撑杆件302上；副支撑杆件302一端连接在载荷舱连接件2上，另一端连接在托台3上，托台3与副支撑杆件302的轴线重合；拉杆A303一端连接在载荷舱连接件2上，另一端连接在铰链接头A401上；拉杆B304一端连接在铰链接头A401上，另一端连接在铰链接头B402上；铰链接头A401、铰链接头C403以及铰链接头D404分别固定在副支撑杆件302上，铰链接头B402固定在主支撑杆件301上。

所述的大六边形杆件305连接到铰链接头D404上，小六边形杆件307连接到铰链接头A401上，在平行对应的大六边形杆件305和小六边形杆件307处连接交叉杆件306，交叉杆件306的两端分别连接在铰链接头A401和铰链接头C403上，相邻的两个交叉杆件306要内外连接，避免干涉。

本实用新型的有益效果在于：装置的主要目的是实现对圆环天线阵的支撑，保证圆环天线阵上辐射计单元的平面度要求、位置精度要求、指向精度要求。为实现该技术要求并且尽量轻量化，采用碳纤维桁架支撑结构，并应用铰链实现桁架的调整，方便装置的装配和调试并保证精度要求。操作简单，成本低，结构紧凑，减少辐射单元冗余，装配所用检具结构简单，装配所用检具结构简单，易于设计与加工；整体装配后，装置的内应力达到最小，保证了装置的强度、刚度以及稳定性；易于实现圆环天线阵及其支撑装置装配过程中的平面度误差范围、位置精度以及指向精度的要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为本实用新型的桁架支撑主架结构示意图；

图4为本实用新型的桁架支撑主架结构的检测与调整示意图；

图5为本实用新型的六边形杆件和交叉杆件安装结构图；

图6为本实用新型的天线安装结构图；

图7为本实用新型装配过程中所使用的专用检具的轴测图。

图中：1、载荷舱；2、载荷舱连接件；3、托台；301、主支撑杆件；302、副支撑杆件；303、拉杆A；304、拉杆B；305、大六边形杆件；306、交叉杆件；307、小六边形杆件；401、铰链接头A；402、铰链接头B；403、铰链接头C；404、铰链接头D；5、圆环；6、天线；b、专用检具；b1、磁力表座；b2、专用夹持架；b3、千分表。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的详细内容及其具体实施方式。

参见图1至图6所示，本实用新型的圆环天线阵的支撑装置，包括圆环天线阵、六个桁架支撑主架a和载荷舱三部分，所述圆环天线阵由圆环5及安装其上的天线6组成，载荷舱1通过载荷舱连接件2与桁架支撑主架连接，圆环天线阵安装在桁架支撑主架上。

参见图3、图4及图6所示，所述的每个桁架支撑主架包括主支撑杆件301、副支撑杆件302、拉杆A303、拉杆B304、大六边形杆件305、交叉杆件306、小六边形杆件307、铰链接头A401、铰链接头B402、铰链接头C403、铰链接头D404，所述主支撑杆件301一端连接在载荷舱连接件2上，另一端通过铰链接头D404连接在副支撑杆件302上；副支撑杆件302一端连接在载荷舱连接件2上，另一端连接在托台3上，托台3与副支撑杆件302的轴线重合；拉杆A303一端连接在载荷舱连接件2上，另一端连接在铰链接头A401上；拉杆B304一端连接在铰链接头A401上，另一端连接在铰链接头B402上；铰链接头A401、铰链接头C403以及铰链接头D404分别固定在副支撑杆件302上，铰链接头B402固定在主支撑杆件301上。

参见图5所示，所述的大六边形杆件305连接到铰链接头D404上，小六边形杆件307连接到铰链接头A401上，在平行对应的大六边形杆件305和小六边形杆件307处连接交叉杆件306，交叉杆件306的两端分别连接在铰链接头A401和铰链接头C403上，相邻的两个交叉杆件306要内外连接，避免干涉。

本实用新型在使用时，先组装桁架支撑主架，构建粗基准；然后将组装好的六个桁架支撑主架，围绕着载荷舱1的轴心通过载荷舱连接件2阵列装配到载荷舱1上，保证相邻夹角为60度，在装配完成之后，需要对六个桁架支撑主架进行微调，保证六个桁架支撑主架各自的托台3位于同一水平面内，并使其上的定位销孔在与载荷舱1同心的同一圆周上，以便保证六个桁架支撑主架的托台3的高度、半径、平面度；连接辅助杆件，定天线精基准：将六个桁架支撑主架各自的大六边形杆件305分别连接到铰链接头D404上，小六边形杆件307分别连接到铰链接头A401上，最后在平行对应的大六边形杆件305和小六边形杆件307处连接交叉杆件306，交叉杆件306的两端分别连接在铰链接头A401和铰链接头C403上，相邻的两个交叉杆件306要内外连接，避免干涉；将圆环天线阵安装于调整后的桁架支撑主架上，采用可动调整装配法，使用专用检具对天线6的精基准进行检测、调整，根据检测结果对天线6的高度、半径、圆周位置进行微调，保证圆环5与载荷舱1同轴，最后进行预紧固定。

通过加工保证天线6安装孔的位置，确保安装孔的轴线位于同一个圆周上，且保证各自的位置精度、圆柱度、垂直度；同时加工托台3安装孔时也要保证它们的相对位置精度；与天线6配合的法兰加工时，要保证法兰盘的垂直度、圆柱度，外圆与内锥面的同轴度等精度要求。

参见图7所示，通过专用检具b对天线阵的平面度、位置精度、指向精度进行检测，对个别不满足精度要求的辐射计单元进行微调，在安装孔内窜动到预定的位置后进行涂胶固定，最后用螺纹锁紧。装配过程中所使用的专用检具b由磁力表座b1、专用夹持架b2和千分表b3组成，专用夹持架b2由铝制作，降低了检具的整体质量和增加了检测时的灵活性，专用夹持架b2的横杆件和竖杆件通过铰链连接，可以实现水平和竖直方向上的微调，从而进行相关精度的检测；所述专用夹持架b2的竖杆件与磁力表座b1连接，千分表b3安装在所述专用夹持架b2的横杆件上。

所述的相邻的两个交叉杆件306交叉处需要绑在一起，可用纤维带加胶粘。

以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡对本实用新型所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种圆环天线阵的支撑装置，其特征在于：包括圆环天线阵、桁架支撑主架和载荷舱三部分，所述圆环天线阵由圆环（5）及安装其上的天线（6）组成，载荷舱（1）通过载荷舱连接件（2）与桁架支撑主架连接，圆环天线阵安装在桁架支撑主架上。

2.根据权利要求1所述的圆环天线阵的支撑装置，其特征在于：所述的桁架支撑主架包括主支撑杆件（301）、副支撑杆件（302）、拉杆A（303）、拉杆B（304）、大六边形杆件（305）、交叉杆件（306）、小六边形杆件（307）、铰链接头A（401）、铰链接头B（402）、铰链接头C（403）、铰链接头D（404），所述主支撑杆件（301）一端连接在载荷舱连接件（2）上，另一端通过铰链接头D（404）连接在副支撑杆件（302）上；副支撑杆件（302）一端连接在载荷舱连接件（2）上，另一端连接在托台（3）上，托台（3）与副支撑杆件（302）的轴线重合；拉杆A（303）一端连接在载荷舱连接件（2）上，另一端连接在铰链接头A（401）上；拉杆B（304）一端连接在铰链接头A（401）上，另一端连接在铰链接头B（402）上；铰链接头A（401）、铰链接头C（403）以及铰链接头D（404）分别固定在副支撑杆件（302）上，铰链接头B（402）固定在主支撑杆件（301）上。

3.根据权利要求2所述的圆环天线阵的支撑装置，其特征在于：所述的大六边形杆件（305）连接到铰链接头D（404）上，小六边形杆件（307）连接到铰链接头A（401）上，在平行对应的大六边形杆件（305）和小六边形杆件（307）处连接交叉杆件（306），交叉杆件（306）的两端分别连接在铰链接头A（401）和铰链接头C（403）上，相邻的两个交叉杆件（306）要内外连接。