机载高精度相控阵雷达天线阵面结构设计

以某机载高频天线阵面结构设计为例,介绍了高频机载天线阵面的结构特点及其高精度结构设计的相关关键技术。对天线阵面的设计要求、天线系统组成和设备集成方式进行了介绍。重点对可插拔的一体化线源模块以及天线框架的高精度结构设计、热设计和天线阵面设备的密封设计进行了详细叙述。最后通过力学仿真分析,验证得出该天线阵面结构设计合理,刚强度满足设计要求。     

超短波对数周期天线结构设计及分析

对超短波对数周期天线的结构设计方案进行了详细的论述,并使用ANSYS5．6软件作为有限元分析工具,完成了超短波对数周期天线阵的静力分析及模态分析,同时论证了该天线的抗候性能,对工程的实施起到重要作用。     

某相控阵天气雷达结构总体设计

相控阵天气雷达是一个较复杂的系统,其布局要求紧凑,天线阵面精度要求高,组件功耗大,与其他天气雷达相比,其结构设计更复杂。文中通过总体布局设计、天线阵面结构设计与天线阵面平面精度控制以及天线座结构设计完成了某型相控阵天气雷达的设计开发工作。同时通过天线与天线座结构刚强度计算和组件热设计计算来确保设计满足要求。目前,该雷达已交付用户,其成功研制对后续类似雷达的设计具有一定的参考价值。     

某MST 雷达天线阵面结构设计

中间层、平流层、对流层（Mesosphere - Stratosphere - Troposphere, MST）大气探测雷达在大气观测领域的应用越来越广泛,但其庞大的天线阵面尺寸给阵面布局、阵地基建和阵面电缆布线带来了很大挑战,也限制了该类型雷达的应用。文中从MST 雷达的天线阵面结构设计需求出发,针对高原地区环境特点,提出了一种新的天线阵面布局方案,并对天线阵地基建和天线阵面布线给出了详细设计方案,同时还设计了一种既满足电性能要求又适应高原环境的天线单元。通过对天线单元进行有限元力学仿真分析,验证了其结构设计的合理性。     

某球面阵列天线结构设计

球面阵列天线具有半空间乃至全空间波束覆盖能力,因而受到广泛关注。但是,球面阵列天线的结构形式比其他天线阵面更加复杂,天线阵面的切块分割更加困难,给天线阵面的布局、阵面骨架的架构、天线子阵的划分以及天线单元的结构设计等带来了很大挑战。文中从球面阵列天线结构设计需求出发,提出了一种新的天线阵面结构布局方案,并给出了阵面骨架、天线子阵、天线单元等的设计思路。通过对阵面骨架进行有限元力学仿真,初步验证了球面阵列天线结构设计的合理性,为进一步研究球形阵面骨架打下基础。     

大型天线阵面平面度分析与控制

天线阵面平面度是雷达结构设计中需要控制的关键指标。文中以某大型固定天线阵面为研究对象,分析了影响阵面平面度的各个因素,对各因素进行了误差分配,制定了各因素的控制方案。介绍了阵面平面度测量方案及天线阵面安装后平面度实测结果,实测数据满足平面度指标要求。该分析和控制方法为同类天线阵面平面度分析提供了参考,具有借鉴意义。     

某随动锁紧机构研究与实现

大口径雷达天线为了满足快速架设/撤收、提高机动性的要求,常对天线阵面进行分块处理。如何在工作和运输状态下对板块进行定位锁紧,是结构设计过程中经常遇到的问题。文中介绍了一种新颖的随动锁紧机构,利用天线边块90°折叠/展开的动力源,完成小板块的锁紧与解锁,用ANSYS软件对小板块进行了应力、应变分析,并对锁栓的结构进行了优化设计。     

模块化在某雷达天线结构设计中的应用

模块化设计可有效提高产品设计效率,缩短产品设计周期,降低生产成本,并使设计经验得以有效传递和继承,以利于进一步提升产品的核心竞争力。文中以某相控阵雷达天线阵面结构设计为例,围绕天线阵面的轻量化设计、热设计、天线阵面内部单机互联等几方面,运用模块化设计技术,从雷达天线的设计方案到模块组件的形成介绍了模块化设计的基本设计思路和应用。     

某有源相控阵气象雷达天线结构设计

随着科学技术的进步和现代雷达的发展,有源相控阵雷达因功能全面,战术指标优良,越来越多地运用在气象领域。但由于大型相控阵天线成本很高,限制了该类型天线的应用,因此能否研发出高性能、低成本的有源相控阵天线关系到其在民品市场中的应用与推广。文中以有源相控阵气象雷达天线为例,分析其结构设计需求,针对其结构设计难点,设计了一种性价比高的天线结构,并对天线阵面进行总体优化布局,对天线骨架,高频箱,裂缝波导,天线阵面吊装和三维布线等方面进行了详细叙述。     

某型机动式三坐标雷达结构总体设计

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。     

大型射电望远镜阵列天线结构设计的考虑

大型射电望远镜阵列由数个规模相同的综合孔径阵组成,其中每个综合孔径阵由数百面对数周期天线构成。该阵列将对宇宙信号进行长期的探测,整个阵列能否稳定工作,取决于阵元天线（单面对数周期天线作为阵列单元）长时间稳定指向特定仰角的能力。经过对阵元及阵列整体结构的多方案比较,给出了合理的结构方案和施工方案。阵列运行结果表明,该设计成本低廉,工作可靠,具有很好的效果。     

高能宇宙线射电探测系统接收天线设计

为实现高能宇宙线射电探测方法,对射电探测法的关键技术一接收天线展开了研究。在综合分析宇宙线大气簇射信号特性的基础上,提出了一套新的宽频分段天线接收方案：即在较低频段采用底部加载有源低频天线接收射电信号,而在较高的甚高频频段采用对数周期天线接收射电信号。经仿真和预研究实验证明本设计方案可用于高能宇宙线的射电探测。     

有源相控阵雷达除湿模块技术研究

随着现代相控阵雷达的不断发展,天线阵面的结构密度越来越大,导致了各个功能部件的安装空间逐渐缩小、阵面内部空气流动阻力逐渐变大、对系统中各部件的互联性要求越来越高.传统的仅考虑除湿和防霉功能,将除湿模块作为一个独立模块进行设计的思路已不能适应当前雷达的发展.文中提出了一种将除湿模块与天线阵列进行结构功能一体化设计的思路,该方法可有效解决狭小空间的安装、阵面互联性等问题.最后对设计结果进行了仿真分析,验证了该方法的可行性,设计思路和方法可供同类产品参考和借鉴.     

基于DDR模组阵列的超高速数字图像存储技术

为了实现光电跟踪测量系统高精度测量中图像数据的超高速实时存储,提出了基于双数据率(DDR)模组阵列的超高速数字图像存储方案.采用大容量DDR双列直插式内存模组(DIMM)阵列作存储介质,现场可编程门阵列(FPGA)作DDR模组阵列控制器,设计了存储系统.介绍了存储系统的总体设计框图,给出了DDR模组阵列控制器的各模块设计和图像数据的输入、输出方法.测试中完成了数据速率为1 000 MB/s的高速图像实时存储;分析表明其最高数据存储速率可达1 828 MB/s,可满足光电跟踪测量系统高精度测量对高帧频、大靶面图像传感器输出图像数据超高速实时存储的需求.     

某模拟雷达的天线结构设计与仿真分析

针对模拟雷达低成本的设计需求,在天线设计时采用基础框架与相控阵阵面相结合的复合天线结构,用较少单元的相控阵阵面模拟真实雷达的相控阵阵面。相控阵阵面采用喇叭空馈。这种馈电形式为封闭式,因而能量漏失小,馈电效率高。阵面的输入单元和辐射单元采用开口波导。该波导结构简单,加工成本低。它们通过轴向阶梯面与移相器连接,连接处不会产生电磁波泄漏和空间耦合。文中还建立了天线的有限元模型,进行静力分析,得到了天线在各工况下的应力云图和变形云图。结果表明,天线结构在各种工况下均能满足设计指标要求。     

机载无源相控阵天线结构轻量化设计

机载雷达天线发展迅速,已从传统机械扫描天线发展为相控阵天线以及更为先进的机相扫天线。随着雷达技术的发展及电子设备集成度的提高,天线已经成为雷达系统中组成最为复杂、重量占比最大的单元,因此天线的轻量化设计是雷达结构设计的关键技术。某机载无源相控阵雷达天线组成复杂,结构紧凑,单元间距小,重量指标要求严格,结构设计难度大。文中介绍了该天线结构设计中采取的轻量化措施,包括结构布局、模块化设计、复合材料的应用等,并通过力学仿真及环境试验,对天线轻量化设计的结果进行了验证。结果表明,天线结构设计满足产品力学环境要求,设计合理,对相关产品的结构设计有一定的参考意义。     

相控阵雷达用阵面电源的结构设计

针对某相控阵雷达用阵面电源,提出了全新设计思路,先进行概念设计,再利用ANSYS、FloEFD有限元分析软件进行力学和热仿真验证,在此基础上对阵面电源进行优化设计。结果表明,阵面电源结构减重28%,结构设计和热设计满足要求。采用此方法可有效降低设计时间及差错,实现电源的快速化、轻量化设计。     

某车载一体化共形天线骨架设计

阵面骨架是某车载相控阵天线阵面的主承力结构,也是系统液冷管网的重要部分,其刚强度及热性能对产品的电性能起着至关重要的作用.文中根据设计输入,分析了产品结构和热设计的主要特点,提出了一种新颖的阵面骨架设计方案,从系统架构、结构设计、热设计及安全性等多维度展开论证分析,并采用有限元方法对系统力学及热性能进行了评估,各项指标...