某机动式雷达天线的结构设计
某雷达天线升降调平机构设计
某雷达天线升降调平机构设计作者:李波李志有曲颖来源:《中国新技术新产品》2014年第02期摘要:天线升降调平机构具有二级升降和调平功能,不仅承担了机动式雷达天线的架设和撤收工作,还能够对天线安装面进行自动调平。
本文介绍了天线升降调平机构的适用范围、基本组成、工作原理和设计计算,并论述了天线升降调平机构在设计方面是如何满足国军标环境适应性要求的。
关键词:升降机构;丝杠;自锁;调平;环境适应性中图分类号:TN95 文献标识码:A1 适用范围机动式雷达天线多安装于车载方舱内,雷达工作时,天线必须全部裸露在方舱外,周围不得有任何遮挡物,在运输过程中,天线又必须收回方舱中。
因此,在车载方舱内必须有一套升降装置来担负天线的升降任务。
天线升降调平机构可以安装于舱内,能够承担雷达天线的架设、撤收和调平任务。
雷达工作时,天线升降调平机构可将雷达天线举升至舱外的预定高度,然后自动对雷达天线的安装面进行调平;雷达工作结束后,可将雷达天线全部撤收回舱内。
2 结构设计2.1 基本组成天线升降调平机构主要由一级升降机构、二级升降机构和调平机构组成。
一级升降机构主要任务是将雷达天线升出舱外,但因结构因素影响不能把全部雷达天线升出舱外。
二级升降机构是对一级升降机构的补充,它能够将雷达天线升到舱外预定的高度。
调平机构是将天线升降调平机构上的天线安装面调整到与水平面平行的位置。
天线升降调平机构的基本组成见图1。
2.2 工作原理雷达天线架设过程:一级升降电机先通电旋转,带动主动链轮旋转,再经链条带动从动链轮和四个一级升降丝杆同步转动,从而将一级升降板升至舱顶壁。
一级升降板达限位高度时,一级升降行程开关动作,电机断电,同时二级升降电机通电工作,通过圆锥齿轮、链轮、链条传动,带动三根二级升降丝杆同步转动,将二级升降板举升。
当二级升降板升至预定高度时,二级升降机构行程开关动作,二级升降电机断电。
然后,调平系统开始工作,当安装在天线安装板上的倾角传感器感应出天线安装板没有水平时,控制系统会自动启动X轴调平电机和Y 轴调平电机动作,带动调平丝杆调整万向架和天线安装板的位置,直至倾角传感器显示水平。
某毫米波雷达天线系统结构设计与分析
某毫米波雷达天线系统结构设计与分析毫米波雷达天线系统是一种基于毫米波频段的雷达系统,主要用于探测、跟踪、识别和定位目标。
本文将介绍毫米波雷达天线系统的结构设计与分析。
1. 系统结构设计毫米波雷达天线系统由天线阵列、收发模块和信号处理模块三部分组成。
其中,天线阵列部分是毫米波雷达天线系统的核心部分,用于发射和接收无线信号。
收发模块主要负责信号的调制、解调和放大等工作。
信号处理模块则用于对采集到的信号进行数字信号处理、雷达目标识别等操作。
2. 天线阵列设计天线阵列的设计是毫米波雷达天线系统中最关键的部分。
天线阵列的设计取决于许多因素,如天线类型、阵列的大小和形状、天线元件之间的距离等。
2.1 天线类型常见的毫米波雷达天线类型包括微带天线、全向天线和开放式波导天线等。
微带天线由于其结构简单、成本低、和容易集成,因此被广泛应用于毫米波雷达天线系统中。
2.2 阵列大小和形状阵列的大小和形状也是天线阵列设计的关键因素。
一般来说,阵列的大小越大,其发射和接收的性能就越好,但是阵列的成本和复杂度也会相应地增加。
而阵列的形状则会影响其阵列宽度和方向图的形状。
2.3 天线元件之间的距离天线元件之间的距离对阵列性能的影响也很大。
一般来说,天线元件之间的距离越小,其阵列的分辨率和灵敏度就越高,但也会使其直达噪声功率增加。
3. 雷达信号处理雷达信号处理是毫米波雷达天线系统的关键部分。
主要包括预处理、特征提取、目标识别等多个方面。
预处理是对采集到的信号进行滤波和放大等预处理操作。
主要目的是降低信号噪声,使其更容易被识别并提高定位精度。
3.2 特征提取特征提取是对物体反射的信号进行处理,从中提取出有用的信息。
主要包括对信号的频率、强度等方面进行分析,并将提取出的特征信息进行分类和组合,为目标识别提供基础。
3.3 目标识别目标识别是毫米波雷达天线系统的最终目标。
目标识别的主要任务是将预处理和特征提取得到的信息与目标数据库中的信息进行匹配,从而实现对目标物体的识别和定位。
某车载雷达天线结构分析
相 当于一 个重 载 的物 体 在平 台上 旋 转 , 以天 线 的运 所 转稳定 性 对车 载雷 达工 作 的稳定性 和机动性 有很 大影 响 。雷达 天线 是一 个复 杂 的振动 系统 。振 动系统 的 固
有 特性 一般 包括 固有频 率 和振 型 , 于系 统 的 动态 特 属
性 范 畴 , 系统 的动 态 响应 、 对 动载荷 的产 生 与传递 以及 系统振 动 的形式 等 都 具 有 重 要 的影 响。 因此 , 必 要 有
A S S软 件 对天 线进行 静 力分析 以及振 动 模 态分析 , 不 同的反 射 面厚 度 、 线 背 架 上 不 同 NY 对 天
梁的横截 面 尺寸进 行 天线模 态分析 。根据 有 限元 分析 结果 , 某天 线进行 结构优 化设 计 , 高 对 提
固有频 率。 关键 词 : 车载 雷达 天 线 ; 构分析 ; 力 学分析 ; 动模 态分析 结 静 振 中 图分类 号 :N 5 . T 9 78 文 献标 识码 : A 文章 编号 :0 9— 4 1 2 1 )4— 0 9一 5 10 0 0 (0 0 0 0 5 O
车 载雷 达天线 是 车 载 雷 达 工作 的核 心 部 件 , 责 负 雷 达信号 的发送 和接 收 。合 理 的天线 需 要有 足够 的刚 度 和强度 性 能 , 以便 保 证 雷 达 系 统 具有达天线 进 行模 态分 析等 动力学 特性 分析 。
t n lz t h c n se o h r f c ig s ra e , a d t e i nso s o he c o s e to s f o a a y e he t i k e s s f t e e e t u c s l n f n h d me in f t r s s ci n o b a n t e b c r me o h n e n . Ba e n t e a ay ia e u t ft e fn t lme t e ms o h a k fa fte a t n a s d o h n l t lr s ls o h i ie e e n s,t e c h sr cu e o h n e n s o tmie o i r v h nh r n r q e i s tu t r ft e a t n a i p i z d t mp o e t e i ee tfe u nce . Ke wor s:v h ce b r e r d ra tn a; t cu a n lss sa isa ay i ; i r to d la a y i y d e il — o n a a n e n sr t r a a y i ; ttc n ss vb ai n mo a n lss u l l
某机载雷达相控阵天线结构设计
a ay i n c a c lla n l sso h h s d ar y a tn a,a d s g e tt e d r cin o u u e d v l p n l ss a d me h nia o d a ay i ft e p a e — ra n e n n u g s h ie to ff t r e eo -
虑 。以某机 载雷达 天线 为例 , 对雷 达使 用的环境要 求 , 针 简单 叙 述 了该 雷达 天 线 系统 的结构 特 点 , 并重
点介 绍 了相控 阵天 线 系统 的结构 组成 、 随机误 差分析 以及 载荷 分析等 , 并提 出 了今后 的努 力方 向。 关键词 : 相控阵天线 ; 结构设计; 天线框架; 有限元分析 中图分类 号 :N 2 . T 8 18 文 献标识码 : A 文章 编号 :08— 30 2 1 )2— 03— 4 10 5 0 (00 0 04 0
( h 8 eer ntue fC T , Hfi 3 0 1 h a T e t R sac Istt o E C 3h h i e 0 3 ,C i ) e2 n
Ab t a t Th tu t rld sg fp a e s r c : e sr c u a e in o h s d—a r y a t n a o ib r a a n ov ss c a t r si ou ra n e n far oner d riv l e u hf co sa t v l me, s weg t te gh,e c nd t us s o l e c n i e e a eu l n o r h nsv l . T i a e a e o i h ,sr n t t .a h h u d b o sd r d c r f ly a d c mp e e i ey h s p p r tk s s me p a e a a ne n s a x mpl n tr ft e r q ie n ft e wo k n n io me td s rb sb ify h s d— r y a tn a a n e a e,i e mso h e u r me to h r i g e vr n n e ci e re l
某车载雷达天线反射面结构设计与分析
某车载雷达天线反射面结构设计与分析郭睿(西安导航技术研究所,西安710068)摘要:针对某车载雷达天线反射面口径运输超限的问题,文中首先提出了一种反射面的分块方案;其次,根据方案进行了反射面结构设计;最后,通过有限元分析对反射面结构进行了刚度、强度校核。
结果表明,该反射面结构设计合理可行,其分块方案可为后续同类型天线的设计提供一定的参考。
关键词:车载雷达;反射面分块;有限元法;刚强度中图分类号:TN957.2文献标志码:A文章编号:1002-2333(2020)07-0054-03 Structural Design and Analysis of Antenna Reflector for a Vehicle-borne RadarGUO Rui(Xi'an Research Institute of Navigation Technology,Xi'an710071,China)Abstract:Aiming at the problem that the aperture of the reflection surface of a vehicle-mounted radar antenna exceeds the transportation size limit,this paper proposes a block division scheme for the reflection surface.The structure design of the reflecting surface is carried out according to the plan.The rigidity and strength of the reflecting surface structure are checked by finite element analysis.The results show that the design of the reflecting surface structure is reasonable and feasible,and its partitioning scheme can provide a certain reference for the subsequent design of the same type of antenna. Keywords:vehicle-mounted radar;reflection surface block;finite element method;stiffness0引言车载雷达往往具有较好的机动性能。
某型机动式三坐标雷达结构总体设计
第36卷第6期2020年12月电4机械,打E lectro-M echanical Engineering•结构设计•D O I:10.19659/j.issn. 1008-5300.2020.06.003某型机动式三坐标雷达结构总体设计*赵承三,孙艳龙,张晋(中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088)摘要:为了满足某型雷达高机动性能的要求,文中通过整车布局设计、多工作角度的举升机构设计等,使该雷达具有自动化架/撤能力和高机动特点。
对该雷达相关的结构设计及天线阵面精度指向分析等进行了详细 阐述,并在实际使用中进行了充分的工程试验验证。
天线阵面具有重复定位可靠性好、精度高等特点,实际 测试效果良好,实现了整机机动性指标要求。
该雷达的研制对后续类似雷达结构的系统设计具有一定的参考 价值。
关键词:机动雷达;结构总体;举升机构;指向精度中图分类号:TN958 文献标识码:A文章编号:1008-5300(2020)06-0012-04O verall D esign o f a M ob ile Three C oord in ate R adar StructureZHAO Chengsan, SUN Yanlong, ZH ANG Jin(The38th Research Institute of CETC^Hefei230088, China)Abstract: To meet the high maneuverability requirement of a radar,the whole vehicle layout design,multiangle lifting mechanism design etc.are carried out in this paper.As a result,the automatic erecting/withdrawing and high maneuverability of the radar are achieved.The relevant structure design and antenna array pointing precision analysis are described in detail and have been fully verified by engineering test in practice.The antenna array has the characteristics of high reliability and precision in repeated positioning and works well in practice,which meets the requirements of the overall mobility index.The development of this radar can provide reference for the subsequent system design of similar radar structure.K ey words: mobile radar;overall structure;lifting mechanism;pointing accuracy引言信息化战争的发展要求雷达具有较高的机动性 能,不仅能快速、准确地打击目标,还能有效地保护 自己。
某机动雷达面阵天线自动架撤联动机构的设计
某 机 动 雷 达 面 阵天线 自动 架 撤联 动机 构 的设 计
樊雷 , 周 红
( 中电锦 江 信 息 产 业 有 限公 司 , 成都 6 1 0 0 5 1 )
摘 要 :为适应现 代 战争 的作 战要 求 , 提 高作 战 范 围和 生存 能 力 , 雷 达 需要 具 备 较 高的 机 动 转 移 能
c o mb i n e d me c h a n i s m i s d e s i g n e d u s i n g v i t r u a l r e a l i t y t e c h n o l o g y mo d e l i n g a n d s i mu l a t i o n t e c h n o l o g i e s o f
a n t e n n a a r r a y mu s t b e p a c k d o wn i n t o o n e t r a n s p o r t u ni t .Th e r a d a r a ra y i S di v i d e d i n t o 1 0 s u b— a r r a y s i n
De s i g n o f a u t o ma t i c f o l d i n g /u n f o l d i ng c o m bi ne d me c ha ni s m f o r a r r a y a nt e n na o f mo b i l i t y r a d a r
Ada ms . Th e p h y s i c a l p r o t o t y pe t e s t s h o ws t h a t t h e de v i c e me e t s t h e r e q ui r e me n t s o f d e s i g n i n d i c e s . Th e
某高机动雷达天线结构机电结合优化设计
t e o t z d,s me i st e r o ta i tr . W i h mp o i g o b l y o n e n ob p i e mi o t me h y ae c n r d c o y t t e i r vn fmo i t fa tn a,t e c n r d c h i h o t i— a
动 的设 计要 求。 关 键词 : 高机动 天 线 ; 电结合 ; 机 交互优 化 中图分 类 号 : N 2; 2 1 8 文 献标 识 码 : T 8 O 4 .2 A
文章 编 号 :0 8— 3 0 2 0 ) 5— 0 1 0 10 50 (0 8 o 0 6 — 4
An Op i lMe h nc la d Elcrc lI tgae sg tma c a ia n e tia n e r td De in frM e h n c lSr cu e o g o i t tn a o c a ia tu t r fHih M b l y Ane n i
达对 天线 的高机 动性 要 求 愈来 愈 高。 高机 动通 常要 求
量作为 目 标函数的优化设计方法是解决高机动雷达天
线全局 优化 问题 的好 方法 , 同时引入 了将 结构 优化 与 电 讯优化 相结合 , 行交 互 式 局部 优 化 的理 念 , 进 为解 决 这
o t z t n c mb n n c a ia e in wi l cr a e in i u o w r .T e e me n o v d t e p o - p i ai o ii g me h n c ld sg t ee t c ld sg s p tfr a d mi o h i h s a s s le h r b
某机载雷达天线背架结构设计
大多数机载雷达天线均安装在天线罩内, 天线罩
固定在 飞机 机身上 , 天线 不承受 风 载 , 天线 罩 内形成 稳 定可靠 的环境 条 件满 足 天线 的正 常工 作 。此 设 计 中 , 雷达天 线罩单 元需 直接 连 接 在 天线 背 架 上 , 与天 线 单 元连为 一体 , 吊装 在直升 机尾部 一起旋 转 、 收放 。天线
sm u ae r me sr cu e Sme h n cp ro ma c n e l k n so o d to s By c m p rn t x e me t i ltd fa t t r c a i e fr n e u d ral i d fc n iin . u o a ig wih e p r i n r s l ,i wa r v d t a h t c u e d sg o l e h e d fte o e ald sg e u t t sp o e h tt e sr tr e in c u d me tt e n e s o h v r l e in. u
Ke r s ar o e r d r n e n a ;f ci n si w l ig;s cu e d s y wo d : i r a a ;a tn a f me r t t e d n bn r i o r t tr e i u r n g
0 引 言
明结构 设计是 满足要 求 的。
关 键词 : 直升机 机载 雷达 ; 天线 背架 ; 搅拌 摩擦 焊 ; 结构设计
中图分类 号  ̄ N 2 . 8 . 8 0 8 T 文献标 识码 : A 文章 编号 :0 8— 3 0 2 0 )4— 0 8— 3 10 5 0 ( 0 8 0 0 2 0
某机载雷达有源天线结构设计
某机载雷达有源天线结构设计
蔡香伟 束峰涛 (中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽 合肥 230088)
摘 要:基于某机载雷达研制任务需求,本文对有源相控阵天线进行了结构设计,并对其进行了有限元分析,天线阵面最大
法向变形为 0.1 毫米,最大应力为 73MPa,均满足设计指标要求。
2 多级盲配互联技术 由于单元间距小、集成度高、连接通路多,如果采用传统的射 频电缆对微带天线与可扩充阵列模块之间、可扩充阵列模块与子
达,2011,33(5):71-73. [4]吕慎刚,赵春林.盲配互联设计在 T/R 组件中的应用[J].电子机械 工程,2014,30(6):19-21. [5]李科选,王美焰,李畅.某毫米波雷达天线系统结构设计与分析[J]. 2019,37(3):43-46.
元模型如图 8 所示。
图 5 反射冷板示意
1.3 可扩充阵列模块
可扩充阵列模块是有源天线阵面的核心,它的体积、重量、发
热量在整个天线系统所占比例最大,因此要求 SAM 体积尽量小,
重量尽量轻,散热最佳。
可扩充阵列模块从反射冷板的背面(正面为列线源的安装面)
插拔装卸,其电连接器和液冷连接器均安装在反射冷板背板上,采
图 3 有源天线背面 1.1 天线阵面 天线阵面为扁平结构的二维有源相扫天线,具有模块化程度 高、体积小、重量轻等特点。图 4 为天线阵面的示意,天线采用矩形 布阵,有效口径为 294.4(俯仰)×166.4mm(方位),俯仰向集成设计 为列线源形式。 1.2 反射冷板 反射板是机、电、液一体化设计的基准,结构形式需进行优化 设计,使其集天线阵子的电反射面、可扩充阵列模块承力件,电、液 盲配板于一体,列线源与可扩充阵列模块分别固定在反射冷板的
某机载雷达天线罩结构设计
米 波雷 达天线罩 越小对 全机 飞行性能 和平衡操稳 影
响也越小 。雷达 天线整 流罩安装 高度要考 虑避开在
就某直 升机旋翼 顶端 雷达前端 天线罩结 构设计 的有
1 引 言
现代 战 争条 件下 , 提 高武装 直 升机 的作 战效 为
能, 都加装 了火控雷 达系统 , 且多数 选择旋翼 顶端安
装 雷达射频前 端I 。相 比较 于雷达 天线前端 在武装 t j
关 问题进 行详 细讨 论 。
Ab ta t Ac o dn o te o eain mo e a d s e ili salt n rq rme t fte r d ra tn aa o e h l— sr c : c r ig t h p rt d n p ca n tl i e ui o ao e n h a a e n b v ei o n
n lss eal e in,srn t n y i ,v rfc t n,ec.t e h sz s ta e ee t c rp ris a d a ay i,d ti d d sg e te gh a a ss e i ai l i o t I mp a ie h t t lcr a p e te h il o n sr cu a r r n e idc tr h u d b aif d tru h rg r u ayi ,d sg n e t Th e i x e t t rlp f ma c n iaoss o l e s ts e h o g io o sa l ss e in a d ts . e d sg e p — u e o i n n i c rvd s rfr c o i l d sg r n e p o ie ee n e frsmi e in. e e r a Ke r s: r d eio tr ar o e r d ;rd me tu t r e i ;f i lme ta ay i y wo d ame h l p e ; ib r a a c n r a o ;sr cu e d sg i t ee n n ss n ne l
某机动式雷达天线的结构设计
某机动式雷达天线的结构设计作者:张瑞珏赵克俊郑建超王向伟来源:《科技创新与应用》2015年第11期摘要:随着雷达技术的飞速发展,雷达系统对作为发射和接收电磁波主体的天线系统提出了更高的要求。
某新型机动式雷达天线具有阵面尺寸小、设备高度集成、抗风载荷能力要求高以及机动时间要求比较短等特点,文章通过对于该天线系统结构的优化设计,缩短了研制周期,达到了指标要求。
关键词:波导裂缝阵;天线;骨架1 概述波导裂缝阵天线作为天线的一种已经在多种雷达系统中广泛使用[1]。
波导裂缝阵天线的阵面口径电场幅度和相位分布能精确地控制,且波导传输功率容量大,损耗小,因而容易实现高增益、低副瓣、窄波束的要求,同时这种天线体积小,仅为相应反射面天线的1/5~1/10,故能便于作为机载雷达天线阵面弹载雷达天线阵面和各种机动式雷达的天线阵面。
2 天线的布局组成对于天线的主要组成部分波导裂缝阵面来说,其天线阵面的平面度影响着天线的增益、副瓣、指向精度等电气指标,是天线结构设计的主要指标,而波导裂缝阵本身没有足够的刚性,所以天线阵面平面度主要依靠其载体天线框架的刚性来保证。
因此波导裂缝阵列天线的结构设计主要在于天线框架的结构设计。
我们首先首先根据总体要求排列波导裂缝阵列,从而确定天线骨架的外形尺寸。
初步选取天线骨架材料,再根据载荷要求及支撑条件进行详细的力学计算,从而最终确定天线骨架的结构形式[2]。
如图1所示,我们设计的天线阵面以天线骨架为主体。
裂缝波导,馈电波导,负载等以天线骨架为依托,有效集成于一体,刚强度良好,天线电口径能有效保证,同时将雷达前端包括信号处理模块,波束控制模块,T/R组件,电源等集成到天线骨架背板上,有利于雷达整体防护,也有利于环控措施处理。
T/R就近布置于天线电接口处,减少了电讯损耗。
图1 天线整体布局天线阵面背部内安装有大量的电子设备,天线阵面结构设计既要考虑这些电子设备的布局,安装,走线,维修等要求,同时也要使天线结构具有足够的刚强度,满足雷达电性能指标以及使用环境的需求,如图2所示为天线骨架背部设计图。
机动式S模式航管二次雷达结构设计
机动式S 模式航管二次雷达结构设计李 杨,王 兴(安徽三联学院,安徽 合肥 230000)摘 要:车载式二次雷达设计的难点之一是如何提高二次雷达的机动性能,针对这个问题本文论述了车载式航管二次雷达机动性设计中的关键技术及实现方法,并对机动式航管雷达的结构设计进行了总结归纳,提出了天线阵面折叠的新方法。
同时指出了设计要点和设计过程中应该着重注意的问题,供同行其他人员参考。
关键词:机动式;航管雷达;结构设计2014年全国低空空域管理改革工作会议在北京闭幕,并且我国自2015年已经全面开放低空空域管制,此举将加速推进通用航空产业以及空管综合系统的快速发展[1]。
伴随着低空空域的逐步放开,种类繁杂的各类通用航空器充斥于整个空域。
空域管制员依据二次雷达很容易获取通用航空器的编号、高度、方位等参数,未来空管二次雷达在民航空中交通管制的作用将愈发显著[2,3]。
机动式航管二次雷达是机场航管雷达的补充保障,机动式航管雷达机动性高,越野运输、架设及撤退时间短,可在战时或应急时迅速开赴到指定区域实现空中交通管制保障任务。
目前国内机动式航管二次雷达已实现手动及半自动架设或撤退天线,全自动方式还未实现。
本文将大口径阵列天线高机动举升、自动调平以及自动折叠技术应用于机动式航管雷达,大大提升了航管二次雷达的机动性能[4,5]。
1 雷达总体设计1.1 系统构成机动式航管二次雷达主要由天线、设备箱、转台、举升机构、液压调平系统以及车载平台等组成。
本系统由多个分系统组成,设计包括总体结构设计、人机工程设计还有安全性设计以及三防设计。
1.2 技术指标本文的技术指标包括天线架设、环境条件和机动性等。
这些技术指标也是系统的设计依据。
1.2.1 天线架设工作状态下天线阵面顶端距载车平台最大高度是5.7米,并可在任意高度停留。
天线方位可在0~360°内调整,并且工作状态天线需满足±5°范围内调整并可锁定。
1.2.2 环境条件(1)环境温度:室外设备:工作时-35~+55℃;运输、存储时-45~+70℃室内设备:工作时0~+45℃;运输、存储时-45~+70℃(2)抗风能力:阵风≤40m/s 时能够正常工作;阵风≤55m/s 时停机不破坏;(3)抗冲击及振动载荷:满足GJB1621.7-935.7节中要求[6];(4)三防措施:设备系统具有防潮气、防烟雾、防霉菌的能力。
某型雷达天线结构设计
摘
要
赵承 三
赵 承三 ( 1 9 7 8 一)
本文针 对某型雷达天线结构特 点 , 对其 天线单 元及相应馈 线系统 、天线骨架、 天 线罩 结构设计进行 了详细 阐述。对其 天线总成 系统进行描述 并进行 相应仿 真 分析 。该 型雷达 天线的研 制对后 续类似 该型 雷达 阵 面的天线结构研制 具有 定的借 鉴作 用。 关键词
Ke y wo r d s
a n t e n n a ;s t r u c t u r e d e s i g n; s i mu l a t i o n a n a l y s i s D OL: 1 03 9 6 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 8 9 7 2 . 2 0 1 4 . 0 9 . 0 1 9
合肥 2 3 0 0 8 8 中 国电子科技 集团公 司第三 十八研 究所 ,安徽
St r u ct ur e d esi g n of a ce r t a i n t y pe of r ad ar an t en na
Zh a o Ch e n g s a n Wa y u e
基 础及 前 沿
中国科 技 信息 2 0 1 4年 第 O 9期 - C HI N A S C I E N C E A N D T E C H N OL O G Y l N F OR MA T I ON Ma y . 2 0 1 4
某型雷达天线结构设计
赵承三 王志海 杨会越
一
1 阵面设备 组成
机动式多普勒天气雷达结构总体设计
收稿 日期 :0 6— 3— O 20 0 2
维普资讯
第 3期
朱海 波 : 机动式多普勒天气雷达结构 总体设计
3 5
图 4 雷 达 系 统 运 输 状 态 示 意 图
图 2 雷 达 运 输 状 态 图
天 线工 作角 加速 度 : 方位 1 。s, 5/ 俯仰 1。s; 5/ 天线 位 置指 示精 度 : 方位 0 1 , .。仰角 0 1 ; .。 可靠性及维修性 ( 雷达不 含载车 )平均无 故 障工作 :
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( a n e ac stt o l t ncTcn l y N n 10 3 hn ) N g R s rhI tu e n i e fEe r i eh oo , a g2 0 1 ,C i co g a
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达 , 可 以监 测 机 场周 围高 度 2 m 以下 ,0 m 范 它 4k 30k 围 内天气 目标 的位 置 、 强度 ,5 m 范 围 内天 气 目标 10 k
雷达天线布局设计指南
引言:雷达天线布局设计是雷达系统设计中至关重要的一环,它直接决定了雷达系统的性能和功能。
本文将从概述、天线布局原则、天线布局设计步骤、常见布局方案和优化技术等方面进行详细阐述。
概述:雷达天线布局设计是为了实现雷达系统的感知和探测功能,通过合理的天线布局,实现最佳的探测范围、角度覆盖和目标跟踪。
布局设计应考虑信号的辐射和接收特性、天线之间的相互影响、电磁兼容性和机械设计等因素。
下面将详细介绍雷达天线布局设计的原则和步骤。
天线布局原则:1.最佳信号接收:天线应布局在可获得最佳信号接收强度和方向角的位置,避免遮挡物的影响,确保雷达系统的有效工作。
2.最小相互干扰:天线间的相互干扰会导致数据错误或丢失,布局时应考虑天线间的最小距离和方向,避免干扰。
3.平衡角度覆盖:天线布局应覆盖所需的角度范围,以实现目标的全方位探测。
4.电磁兼容性:天线的布局应避免电磁干扰或受到外部电磁场的干扰,保证雷达系统的正常工作。
5.机械设计:天线布局应考虑机械强度和稳定性,以适应各种恶劣环境条件。
天线布局设计步骤:1.分析需求:根据雷达应用场景的需求,确定雷达系统的工作范围、探测距离、探测角度和目标类型等参数。
2.地理环境分析:通过分析雷达系统所处的地理环境、地形地貌和遮挡物的分布,确定雷达的安装位置。
3.天线布局初始设计:根据需求和地理环境分析结果,进行初始的天线布局设计,包括天线的数量、位置和方向等。
4.仿真和优化:利用雷达系统仿真软件进行天线布局的仿真和优化,评估不同布局方案的性能指标,如覆盖范围、信号接收强度等。
5.最终设计:根据仿真和优化结果,进行最终的天线布局设计,确定具体天线的位置和方向,以满足雷达系统的性能指标。
常见布局方案:1.线性布局:将天线按照一条直线或弧线排列,适用于需要覆盖一定角度范围的场景,如航空雷达。
2.阵列布局:将多个天线按照特定的阵列形式布局,通过相位控制实现指向性和波束控制,适用于需要高精度目标探测的场景,如火控雷达。
天气雷达天线座机动性结构设计研究-结构设计论文-设计论文
天气雷达天线座机动性结构设计研究-结构设计论文-设计论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——[摘要]移动式天气对雷达天线座的机动性结构有很高的要求,需要对天线座的结构进行减重设计以满足系统支承以及灵活性地工作,此外,还需要对整个系统的联结结构进行架构与撤回操作的设计以满足移动式天气雷达对系统的工作与运输的需求,使得系统能够适应各种天气的工作,该结构设计具有现实的指导意义。
[关键词]天线座;机动性;结构设计在对移动天气雷达的天线座系统进行设计时,要考虑到各种恶劣天气情况下对天线座的需求,设计出来的结构要能够满足各种恶劣的天气以及不同状态(工作、运输)下的雷达监测系统的要求。
1性能特性关于性能相关指标与参数值包括天线的参数值有抛物面口径为2.4m,天馈线重G=85kg;工作的角度参数有方向位置360度角内的所有角度;俯仰位置为-2度角至90度角;天线的运动参数值有方位角转速24°/s;俯仰角转速12°/s;方位角与俯仰角之间转动的加速度10°/s2;天线座轴系的精度值有方位轴与大地形成的垂直度1';俯仰轴与方位轴形成的垂直度:1';风的负荷范围,平稳风速不超过20m/s,不会形成结冰;14m/s,则冰的厚度在1cm左右,这两种情况下都能工作。
关于天线座对环境适应的条件:工作环境温度范围-40℃~+50℃;环境相对的湿度范围:95%~98%(+30℃);其它条件下的工作情况:在潮湿、雷雨天气、烟雾等环境下,具有防护的作用,保证正常运转。
在野外天气能够防振动以满足正常运输。
关于机动性,天线座系统的总体重量≤1300kg;在运输天线系统的时候,要采用整体运输的方式将天线座系统的所有部件放置在舱内,天线座系统工作的时候再按照相应的规范架构在舱外。
2系统的组成与功能本次研究的雷达系统由雷达装置、方舱装置和载车装置组成。
雷达装置由天线系统和电子设备组成。
某机载雷达紧耦合天线阵的结构设计
测 试 、环 境 实 验 验 证 ,设 计 达 到 了 预 期 指 标 , 满 足 结 构
及 电 气 各 项 使 用 要 求 且 可 靠 性 高 ,具 有 良好 的 工 程 应 用 价 值 。凹
图 4天 线单 元 参 考 文 献
避 免 艰 直 削 面 高 度 的 额 外增 加 是 研 究 的 热 点 及 难 点 ” - 。
文 巾 采 川 一 种 新 的 玻 璃 纤 维 框 架 结 构 。这 种 结 构 削 面 高 度j 寸 小 、重{ l ; = 轻 .可 以满 足飞 机 安 装 的 』 寸 、 重量要求 。
小 的 . 从 而 取 得 了 很 低 的 垂 直 剖 面 高 度 ,在 机 载 雷 达 这
种 安 宅 问 有 限 的 平 台 上 具 有 一 定 的 意 义。 但 是 紧 耦 合 天 线 阼 的 研 究 仍 然 处 于 起 步 阶 段 ,在 具 体 的 T 程 实 现 巾
仍 然 而 临 不 少 的闲 难 ,其 巾如 何 实现 大 阵 面 的 结 构设 计 ,
达 的一 个发 展 方 向 一在 许 多实 现 超 宽 带 、大 空域 、 宽波束 、 多 极 化 天 线 阵 列 的 方 法 巾 , 紧耦 合 天 线 阵 列 利 用 天 线 单 问 的 耦 合 效 应 来 展 宽 天 线 带 宽 的方 法 ,该 方 法 不 需 要 增J J l J 天线 的 物 理 寸 。 而 这 一 1 作 带 宽 的低 频 端 对 应 的 波 长 , 对 丁天 线 单元 的 垂 A 剖 面 高 度 的 电 尺 寸 来 说 是 很
属 片 和耦 合 杆 住 相 邻 天线 单 元 振 子臂 之 间形 成 容性 耦合 :
某毫米波雷达天线系统结构设计与分析
某毫米波雷达天线系统结构设计与分析随着毫米波技术的不断发展,毫米波雷达天线系统的设计与分析变得越来越重要。
本文将对某毫米波雷达天线系统的结构设计与分析进行详细介绍。
某毫米波雷达天线系统的结构设计主要包括天线类型选择、天线阵列配置和天线设计参数确定三个方面。
首先是天线类型选择。
对于毫米波雷达系统,选择合适的天线类型非常重要。
常见的毫米波雷达天线类型包括单频点天线、宽频段天线、超宽频段天线等。
在选择天线类型时,需要考虑系统的频率范围、带宽要求以及天线增益等因素。
其次是天线阵列配置。
天线阵列的配置直接影响到系统的指向性、扫描速度和波束宽度等性能指标。
常见的天线阵列配置包括线性阵列、平面阵列和柱面阵列等。
在选择天线阵列配置时,需要综合考虑系统的工作环境、天线尺寸和指向性要求等因素。
最后是天线设计参数确定。
天线设计参数的确定是天线系统设计中非常重要的一步。
各种参数的选择将直接影响到天线的性能。
常见的天线设计参数包括天线尺寸、辐射方向图、天线增益和天线带宽等。
在确定天线设计参数时,需要考虑系统的应用场景、性能要求和工作频率等因素。
对于某毫米波雷达天线系统的分析,可以从天线性能和系统性能两个方面进行。
天线性能分析主要包括天线增益、波束宽度、辐射方向图和辐射效率等指标的计算和分析。
通过对这些指标的分析,可以评估天线的性能和优劣,以及是否满足系统要求。
某毫米波雷达天线系统的结构设计与分析是毫米波雷达系统设计中非常重要的一环。
正确选择天线类型、合理配置天线阵列和确定适当的天线设计参数,可以提高系统的性能和可靠性。
通过对天线性能和系统性能的分析,可以评估系统的优劣和满足程度,为系统优化提供指导。
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某机动式雷达天线的结构设计
作者:张瑞珏赵克俊郑建超王向伟
来源:《科技创新与应用》2015年第11期
摘要:随着雷达技术的飞速发展,雷达系统对作为发射和接收电磁波主体的天线系统提出了更高的要求。
某新型机动式雷达天线具有阵面尺寸小、设备高度集成、抗风载荷能力要求高以及机动时间要求比较短等特点,文章通过对于该天线系统结构的优化设计,缩短了研制周期,达到了指标要求。
关键词:波导裂缝阵;天线;骨架
1 概述
波导裂缝阵天线作为天线的一种已经在多种雷达系统中广泛使用[1]。
波导裂缝阵天线的阵面口径电场幅度和相位分布能精确地控制,且波导传输功率容量大,损耗小,因而容易实现高增益、低副瓣、窄波束的要求,同时这种天线体积小,仅为相应反射面天线的1/5~1/10,故能便于作为机载雷达天线阵面弹载雷达天线阵面和各种机动式雷达的天线阵面。
2 天线的布局组成
对于天线的主要组成部分波导裂缝阵面来说,其天线阵面的平面度影响着天线的增益、副瓣、指向精度等电气指标,是天线结构设计的主要指标,而波导裂缝阵本身没有足够的刚性,所以天线阵面平面度主要依靠其载体天线框架的刚性来保证。
因此波导裂缝阵列天线的结构设计主要在于天线框架的结构设计。
我们首先首先根据总体要求排列波导裂缝阵列,从而确定天线骨架的外形尺寸。
初步选取天线骨架材料,再根据载荷要求及支撑条件进行详细的力学计算,从而最终确定天线骨架的结构形式[2]。
如图1所示,我们设计的天线阵面以天线骨架为主体。
裂缝波导,馈电波导,负载等以天线骨架为依托,有效集成于一体,刚强度良好,天线电口径能有效保证,同时将雷达前端包括信号处理模块,波束控制模块,T/R组件,电源等集成到天线骨架背板上,有利于雷达整体防护,也有利于环控措施处理。
T/R就近布置于天线电接口处,减少了电讯损耗。
图1 天线整体布局
天线阵面背部内安装有大量的电子设备,天线阵面结构设计既要考虑这些电子设备的布局,安装,走线,维修等要求,同时也要使天线结构具有足够的刚强度,满足雷达电性能指标以及使用环境的需求,如图2所示为天线骨架背部设计图。
图2 天线骨架背部设计
3 天线风载荷分析
图3 天线受力图
天线所受的载荷很多,大致有以下几种类型:风力、裹冰及积雪载荷、天线运动时的惯性载荷、自重、温度载荷及其他载荷等。
对于我们设计的机动式雷达来说由于其独有的特性,考虑到天气因素和工作环境,因此在进行天线的载荷分析时,只考虑风力载荷对天线的影响[3]。
如图3所示,当设备在生存风速下时校核雷达的稳定性,此时设备的总迎风面积包括天线和车辆单元之和[4],最大风阻力系数取Cx=1.4,风速v=25m/s。
天线所受风力为:
F天线风=Cx·q·A天线=2186.6N
风力所产生的倾覆力矩为:
M风=F天线风×1.824=3988.4N·m
重力相对于三角架的重力矩为:
M=G×0.74=364.78N·m
因需要重力矩大于风力矩,即
M>M风
所以可以计算出配重为:
G配>(M风-M)/(0.299×10)=(3988.4-364.78)/2.99=1211.9kg
4 结束语
机动式雷达天线由于体积小,设备高度集成、因此该天线的设计采用集成的设计理念和方法。
在设计中CAD、ProE等设计软件综合使用、反复优化,及时对设计进行力学仿真和热分析,同时在设计过程中优化考虑可制造性,大大降低后期制造难度。
通过对该天线结构设计时所进行的稳定性分析计算表明,该天线结构设计安全性满足了设计要求,并且通过了工厂鉴定有关试验的验证,可以满足多种机动式雷达的应用需求。
参考文献
[1]张雪芹.雷达信号的光汇流环传输技术[J].火控雷达技术,2001,3:57-60.
[2]R.S.Elliott.The Design of Waveguide-Fed Slot Ar-rays[M].Antenna Handbook,New York Van Nos-trand Reinhold,1988.
[3]段宝岩.天线结构分析优化与测量[M].西安:西安电子科技大学出版社,1998.
[4]房建斌.机动式车载雷达稳定性设计分析[J].电子机械工程,2004,20(1):24-26.。