精密微小组件压装技术及仪器

根据一种过盈联接精密微小组件的装配要求,研制了一套精密微小组件自动压装仪器。通过分析压装过程中压装力与系统弹性变形的变化关系,对组件的压装位移进行了有效补偿。采用具有上下视野的机器视觉装置测量压装组件的相对位置,并采用XY位移平台对组件进行精确对准。提出了对具有上下视野的机器视觉装置的标定方法;分析了组件压装力与压装位移的关系,得出了压装力-位移曲线的预测值。对随机抽取的5套零件进行了装配实验,结果表明:对组件进行精密对准后,组件压装位移-压装力曲线符合预测值;组件装配后相对位置的距离偏差小于±5μm,垂直度偏差小于10μm。实验表明组件装配精度达到了设计指标要求。     

星载微组装T/R组件的封装设计

有源相控阵天线在星载雷达上的应用越来越广泛,而T/R组件是有源相控阵天线的核心部件,直接影响天线的性能。封装可以为微组装T/R组件内部电子元器件和电路提供一个良好的工作环境,面对星载雷达对微组装T/R组件的高功率、高集成、高可靠性等要求,封装设计技术已成为微组装T/R组件设计的关键技术之一。基于封装设计技术在星载微组装T/R组件上的应用需求,文中介绍了T/R组件的基本组成,就封装材料与电连接器选用、封装结构设计以及环境适应性设计等封装设计关键问题进行了分析,并探讨了星载微组装T/R组件封装的发展方向。最后以某星载大功率T/R组件的封装设计作为示例,介绍了这些关键技术在设计过程中的应用情况,为后续星载微组装T/R组件的封装设计提供了参考。     

某系统级电子装备随机振动试验方案优化技术

随机振动试验是考察电子装备结构可靠性的关键项目。系统级电子装备集成化程度高,结构复杂,若采用传统方法制定其随机振动试验方案,则周期长且成本高。文中以某星载系统级天线模块为分析对象,提出了一种基于动态响应分析的系统级电子装备随机振动试验方案优化技术。通过建立合理的有限元模型并进行振动响应计算,能够快速获得天线模块结构各部分的振动响应,从而指导试验条件优化和响应点布置。该分析结果也可为系统级电子装备结构刚强度设计提供理论支撑。     

有源相控阵雷达模块盲插设计方法研究

有源相控阵雷达的天线阵面上含有成百上千、甚至上万个天线单元,天线单元与雷达的功能模块之间需要互连.盲插互连是目前一种主流的互连方式,便于模块的快速维修和更换,提高了工作效率.文中从盲插对接的结构组成与尺寸精度控制两方面对盲插的基本设计方法进行了介绍.盲插对接结构包含具有盲插对接功能的连接器、导向装置及插拔与固定装置3个功能部分.盲插对接的尺寸精度控制包含连接器安装位置的径向与轴向尺寸精度控制、定位销的尺寸精度控制及连接器安装面的刚度控制3部分.该盲插对接基本设计方法可为今后更好地设计雷达中模块的盲插互连提供一定的参考.     

过盈连接组件超声辅助压装装置及技术

过盈组件通常采用压入式方法装配,装配过程中组件界面间摩擦力大,磨损严重,导致装配后连接力小。为了克服上述缺点,提出了一种超声辅助压装技术,详细介绍了过盈连接组件超声辅助压装装置,并选用了三组不同过盈量的试件,分别进行普通压入式装配和超声辅助压装实验,并通过压出实验测量组件的连接力。试验表明,采用超声辅助压装技术能显著降低过盈组件压装过程中的界面摩擦力,并且过盈量越小,超声辅助压装产生的减摩效应越明显。当过盈量为12μm时,引入超声振动冲击后的宏观摩擦力可减小到普通压装的70.85%。相比于普通压装,超声辅助压装后的过盈连接组件,其连接性能显著提高。通过扫描电镜观察压装完成后的组件界面,发现超声辅助压装能够有效减小界面材料损失。     

太赫兹天线结构设计

太赫兹天线工作频率高(100 GHz~10 THz),加工、装配精度要求严苛,合理有效的天线结构设计是太赫兹天线工程化亟待解决的技术难题之一。文中研制了一套工作在0.33 THz的太赫兹天线,详细阐述了天线结构、各组成结构材料和互联以及天线装配,并根据使用环境,对天线结构进行了仿真和电性能测试。结果表明,整套天线满足刚强度等各项指标要求,也验证了该天线结构设计的合理性和有效性。     

星载可展开有源相控阵天线结构的研究进展

星载可展开有源相控阵天线作为空间通信、电子侦察、导航、环境监测等卫星系统的"眼睛"和"耳朵",通过空间可展开结构实现较大的物理口径,利用有源相控阵体制实现独立控制多个点波束,克服了传统机械扫描天线的诸多缺点,已成为宇航领域的关键装备之一。总结星载有源相控阵天线发展历程,分析星载有源相控阵天线的结构形式、性能要求及应用情况,阐述国内外研究现状,并对其涉及的七项关键结构技术做了概要解析,探讨星载可展开有源相控阵天线结构领域的未来研究方向。     

大型高精度天线座装配工艺研究

大型高精度天线座系统是大型X波段有源相控阵雷达的重要组成部分,具有体积大、重量重、精度高的特点,其装配难度大。文中分析了大型高精度天线座系统的结构装配特点,论述了它受力变形及其对装配质量的影响,提出了高精度变形测量的方法,并介绍了大型高精度天线座系统的装配方法,解决了大型高精度天线座系统的制造难题。     

某车载天线阵面结构设计与仿真分析

针对某车载有源相控阵雷达高机动的设计需求,天线阵面采用高集成和功能模块化设计,由功能结构一体化冷却面板替代不锈钢冷却管网,由盲插互连的馈线综合层替代电缆组件直插式结构。相较于传统天线阵面,其厚度减小了一半,质量减轻了40%。天线骨架采用内外框架拼装式新型结构,外框架由箱梁拼焊,保证结构强度,内框架采用横纵梁和天线面板逐级定位的高精度设计,保证天线阵面设备间盲插互连的可靠性,为天线阵面的高集成设计提供了一种新的思路。文中还建立了天线骨架的有限元模型,进行静力分析和振动冲击分析,得到了天线骨架在各工况下的应力云图和变形云图。研究结果表明,天线阵面结构在各工况下均能满足电讯提出的精度指标要求,整体性能较好。     

接触式盲插连接器在T/R组件中的应用

由于T/R组件高集成、小型化的发展需求,T/R组件内的空间利用率需要进一步提升,其内部互连设计也越来越要求小型化。文中介绍了T/R组件中插合式及接触式盲插连接器的应用现状以及新型接触式盲插连接器在T/R组件轻小型化设计中的优势,重点阐述了接触式盲插连接器在组件应用中的关键问题。结合某T/R组件中接触式盲插连接器的应用实例,对该新型互连方案的性能进行了验证。结果表明,接触式盲插连接器满足T/R组件的性能要求,可在工程应用中推广使用。     

A measuring method for large antenna assembly using laser and vision guiding technology

In this paper a new conception of a measuring method is proposed to assist precision automatic assembly of large radar antenna. Different from conventional 6-DOF tracking methods, the measuring system decomposes the measurement task into several independent steps. The measuring system consists of a camera, two laser distance meters, two position sensitive detectors (PSD) and an inclination angle sensor. The camera is adopted to guide antenna position and orientation adjustment over a large space. Laser meters and PSD sensor is used to precisely measure the position and orientation of radar antenna. To improve the practicability of measuring system, a robust vision measurement method is proposed. The mathematical models and practical calibration methods for measurement are elaborated. The preliminary experimental results agree with the methods currently being used for orientation and position measurement. The measuring method provides an alternative choice for the metrology in precision assembly. By using the method proposed in this paper, the measuring system can achieve a measurement accuracy of approximately 1 mm, which meets the accuracy requirement of large radar antenna automatic assembly application. Besides, the measuring method provides an alternative solution for large scale metrology which take the environmental impact into account.     

星载SAR天线热控技术现状及发展趋势

随着大功率星载SAR（合成孔径雷达）天线技术的发展,阵面设备量及热流密度越来越大,天线热控技术面临新的挑战,对新型热控材料及方法的需求变得愈加迫切.文中对星载SAR天线热控技术的研究现状进行了较全面的综述,针对天线结构形式、阵面发热量、工作模式等方面进行了系统的分析和评述,提出了为实现大功率、高热流密度的热控技术需解决的关键问题,并指出了未来天线热控技术进一步的研究方向.     

有源相控阵雷达射频同轴连接器盲插机构的设计与分析

介绍了有源相控阵雷达T/R单元与天线互连的射频同轴连接器实现盲插的结构设计与分析,这种集中设计的方法可有效地对T/R单元进行快速互换,极大地提高了电子设备的互换性,节约了微波系统的结构空间,缩短了雷达系统的维修时间。     

电缆压接性能测试系统设计及实验

为了推进电缆中间接头压接制作工艺的规范化，提出并设计了一套电缆压接性能测试系统及其实验方案。该平台结合了设计加压单元，以及实验测试机械装置及传感器系统，并且设计有配套的软件系统，进行电缆中间接头压接实验。通过实验测试方案，可以获得电缆压接制作过程中的实时实验数据，以及电缆机械性能及电气性能衡量数据，为电缆中间接头的性能机理分析提供数据依据。该系统及实验为电缆中间接头的压接制作工艺过程提供参考，并为自动压接设备的设计提供了实验依据。     

架空电力线自动换模压接设备的设计

目前的架空电力线的连接采用的人工扶握液压机的方式,存在着劳动强度大、工作效率低、压接工艺质量不稳定等缺陷,现设计能够自动更换压接模具、自动压接、自动检测压接精度的设备。该设备以PLC为控制核心,采用模糊控制策略调节输出压力的速度响应和控制精度,以保证按照正确的压接工艺完成可靠的压接质量。通过HMI实时监控当前的压力、位置、压接精度等数据,实现了不同直径的架空电缆的自动压接、换模和精度测量作业。该系统已经成功应用于电力电网系统中的送电线路建设中,通过运行发现该系统设计合理、运行可靠、压接时间短、压接质量高,在线缆压接过程中实现了全自动化和智能化。     

基于载体姿态测量的双轴卫星天线初始对准算法

天线初始对准技术是移动卫星通讯系统的关键技术之一，往数字罗盘测得载体姿态的基础上，推导出了天线实际转过的方位角和仰角，从而确定了一种实用的天线初始对准算法。     

卫星光通信天线系统轴向间隔的精确调试方法研究

在卫星光通信系统中，光学天线是影响激光信号发射和接收的关键子系统，干涉仪则是实现其精确装调的有效工具。由于实际使用的干涉仪的波长与光学天线的工作波长通常并不相等，此时利用干涉仪只能完成垂轴像差的调整，而不能完成轴向间隔的精确调试。为实现单波长干涉仪对不同波长光学天线轴向间隔的高精度装调，必须考虑由干涉仪和光学天线的波长差异引入的间隔偏差。根据光学天线在干涉测量装置中的光程差表达式，建立了由波长引起的光学天线物镜和目镜的轴向间隔偏差与干涉条纹变化量的关系式，并据此提出了精确调试光学天线轴向间隔的方法。模拟仿真结果表明，利用该关系式能较精确的完成光学天线轴向间隔的调试，其模拟调试误差小于15%，基本满足卫星光通信终端对光学天线的装调要求。     

可重构装配系统建模

提出可重构装配系统的概念，采用面向对象的知识着色时间Petri网(KTCOPN)建立可重构装配系统模型。构建装配机器人、产品传输装置、零件缓冲站的OPN图，给出能够完成某一装配工序的装配模块，模块之间通过消息驱动实现并联或串联连接，在此基础上能够快速实现装配系统的重构。