一种监测雷达发射直达波天线设计

针对目前国内外广泛采用数字示波器与小功率计相结合的机外间接测量方式进行雷达功率标定,设计了一种小型微带天线,用监测直达波的方法来精确测量C波段多普勒双偏振天气雷达脉冲峰值功率,以此标定发射功率。根据微带天线的辐射机理,依据经典矩形微带天线公式,利用HFSS15.0软件建立天线模型,不断调整天线单元尺寸参数和馈电网络,优化改进物理参数,并对天线辐射特性进行仿真分析,设计出一个中心频率为5.59 GHz的微带天线。仿真结果表明,该天线谐振频率5.59 GHz的回波损耗为-15 dB,阻抗匹配良好;回波损耗小于-10 dB的带宽达到40 MHz,天线增益最大值为19 dB,3 dB波束宽度为19°。分析结果表明:该天线设计符合C波段天气雷达脉冲峰值功率标定需要,为我国C波段天气雷达发射功率的标定方式提供新的方法和思路。     

用于生命探测的微功率冲击雷达天线设计

用于生命探测的微功率冲击雷达（MIR）技术实现的关键之一是天线设计。本文针对系统对天线的要求,分析设计了一种轴向螺旋天线,并通过三维立体仿真软件HFSS10进行仿真,得到比较理想的增益波瓣图和反射系数图。结果表明所设计的螺旋天线能够满足系统的技术要求。     

毫米波Rotman透镜天线制造技术

Rotman透镜天线是某毫米波二维相控阵雷达关键部件,其波导腔多、精度高达±0.02mm,层壁薄至1mm、空腔面积比高达70%,零件加工困难且焊接成品率低。从优化天线工艺性设计入手,综合应用真空吸附装夹技术、高速铣加工技术、精密焊接组装技术,突破微变形焊接装夹技术,并通过优化数控加工程序和规范焊接工艺流程,保证了天线高精度加工和微变形精密焊接,天线波束指向和插损等关键指标一致性好,实现了天线的高战技术要求。     

60 GHz贴片天线用低温共烧陶瓷基板的微机械加工

为有效提升60 GHz贴片天线及阵列的辐射带宽,提出利用微机械手段加工天线的低温共烧陶瓷(LTCC)基板.通过微切削方法在特定生瓷层上制作贯通结构,充填可挥发牺牲材料,完成基板叠压、烧结,待牺牲层升华排净后最终构成三维微结构.设计、制备了悬臂梁、围框结构和微管道等工艺样品.对天线设计电性能进行全波分析,并测试了微流道散热特性.实验结果表明:提出的方法成功解决了不同轴系各方向收缩率不一致、空腔塌陷等工艺问题,制作出的悬臂梁与围框尺寸高宽比达4∶1,总长为12 mm,总层厚为1.4 mm;内嵌微流道横截面为200 μm× 200 μm,长度达25 cm以上;内部光滑,基板表面贴装发热功率密度达2 W/cm2的功率器件时提供40 K以上的冷却能力;基板经过微机械加工后,天线的辐射带宽可从2.7 GHz增加到5.3 GHz,而增益的损失甚微.这些结果显示,用简单、低成本的微机械加工方法可在不显著增加制造成本的情况下有效扩增毫米波贴片天线的辐射带宽,为贴片天线阵中有源发射功率器件的设计和贴片天线的三维高密度集成提供了有效的技术支持.     

雷达天线辐射板阵列槽加工误差原因有限元分析

随着结构分析软件的发展,出现了ANSYS等具有代表性的大型结构分析有限元软件,把这些软件应用到雷达天线辐射板的工艺设计中去,必将极大地提高天线的工艺设计水平。简要论述了用AN-SYS软件分析影响雷达天线辐射板阵列槽加工误差的各方面原因,找出影响其加工误差的主要因素,以供天线工艺设计和分析人员参考,使大家对如何提高雷达天线的加工质量有更高的认识。     

基于风洞试验的二次雷达天线风载特性研究

天线工作时经常受到风载荷作用而产生风力矩,该力矩决定天线驱动电机的功率和安装基础的扭转负载大小。文中通过安装风力平衡板对天线风载特性进行了研究。首先测出了天线不同方位转动中心的风阻力和风力矩系数,然后在天线背面安装风力平衡板进行试验,最后通过试验确定平衡板的最佳安装位置,有效减小了方位风力矩系数。该研究可为航管二次雷达天线的设计提供参考。     

雷达天线座车车架风载响应分析

建立了雷达天线座车车架有限元分析模型,并对雷达天线座车系统风压中心风速时程数值进行模拟,得到脉动风荷载时程样本。随后对车架进行模态分析和风载响应分析,得出车架在风荷载作用下的变形量和应力分布情况,为雷达天线座车在风荷载作用下车架的设计提供依据。     

某天线稳定平台的结构设计

舰载雷达稳定平台系统能消除舰船纵横摇对雷达天线产生的影响,雷达稳定平台的结构形式、动态特性对舰载雷达的发射精度有至关重要的影响。文中详细论述了一种两轴稳定平台的结构设计方案,通过分析稳定平台的各项载荷,计算得到稳定平台所需要的驱动功率。利用ANSYS软件对天线稳定平台系统进行有限元建模和分析,根据分析结果评判结构设计的合理性。最终,通过使用该稳定平台,成功地消除了舰船纵横摇运动对某舰载天线工作的影响。     

基于ADAMS的某高机动雷达天线动力学分析

文中简要介绍了某高机动雷达天线单元及其举升机构,应用ADAMS软件对该雷达天线举升机构建立了虚拟样机模型,对天线在自动架设过程中的精确位置进行求解,并分别进行了不同工况的动力学仿真分析。最后得到驱动丝杠的轴向载荷及伺服电机的功率。天线的运动情况清晰直观,详细比较了不同工况下天线运动过程中的力学性能差异。仿真结果表明,虚拟样机技术为产品的系统动态性能分析提供了有效手段。该研究结果可为工程设计提供理论依据。     

圆锥喇叭天线关键制造技术

圆锥喇叭天线具有工作频段宽、功率容量大、辐射特性好、方向性适中、构造相对简单、制造成本低等特点,其应用比较广泛.通常在雷达和微波辐射当中用作定向天线,在抛物面天线等大型天线结构中用作馈源喇叭,以及在其他天线的测试当中用作校准和测试工具等.它是一种波导管终端渐变张开的圆形或矩形截面的微波天线,一般由一段均匀波导和一段喇叭...     

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。     

某星载天线结构设计与分析

天线作为一种能接收和发射电磁波的装置,其性能在很大程度上影响着航天任务的执行效果。文中根据航天器的任务需求以及火箭发射主动段复杂的力学环境、在轨情况下的热真空环境等空间环境条件,设计了一种星载螺旋天线,并分别从结构静强度、动强度和动刚度等方面进行了力学仿真,对基频和安全裕度进行了计算。仿真结果表明产品满足抗力学环境设计要求,且试验件通过了随机振动及热真空环境试验的考核。该天线结构形式简单、可靠,便于制造,有良好的空间环境适应性,尤其是对空间极端的高低温热环境有良好的适应性,对类似星载螺旋天线的结构设计具有指导意义。     

某星载大口径天线子系统的力学仿真分析

星载天线在发射及在轨阶段将面临严酷的力学环境,要求具有极高的可靠性。为了验证其刚度和强度,缩短研发周期,文中采用NX Nastran软件建立了某星载大口径天线子系统的力学仿真模型;为了验证仿真的有效性,进行了该天线子系统的模态测试,经对比发现两者数据一致性较好;基于建立的有限元模型,分析了该天线子系统在正弦振动和热循环环境工况下的结构响应和受力情况,得到了相应的加速度、位移和应力云图。结果表明,该天线子系统的结构刚强度均满足星载环境要求。该仿真分析对星载天线子系统的结构设计具有重要的指导意义。     

一种星载雷达T/R组件与波控单元连接设计

T/R组件与波控单元的连接对于有源相控阵雷达的性能具有十分重要的意义,星载雷达小型化、轻量化及高可靠性特点对单机之间的互连提出了更高的要求.文中提出了一种适用于星载有源相控阵雷达的T/R组件与波控单元之间的连接方法,通过合理的单机布局、互连电缆设计、安装板结构设计以及装配工艺的优化,实现了T/R组件与波控单元的有效、可靠连接,满足了星载雷达小型化、轻量化的要求,并通过在某星载雷达上的应用对该方法的效果进行了验证.     

某场面监视雷达天线座结构设计

某X波段场面监视雷达工作环境恶劣,按要求,其旋转速度应不低于60 r/min,工作寿命需大于10年,这给其天线座的结构设计提出了很高的要求.文中采用ANSYS Workbench对该场面监视雷达天线的外流场进行仿真分析,得到了所需的电机功率,并以此作为依据,展开了天线座整体结构的设计.对其中的关键零部件主轴、联轴器等进...     

某星载天线配电器结构设计与仿真分析

星载天线配电器是卫星对载荷母线的分配与控制单元,天线配电器开关机控制与放电控制的可靠性对雷达系统设备的可靠运行非常关键.为了实现配电器小型化设计,减少内部大量布线,优化结构与电路布局,文中根据星载天线配电器电路设计及使用的特点,提出了新型的设计方案,改变了常规的设计理念,采用多层叠加组合方式完成配电器的设计,不仅比初始方案减小21%的体积,解决了内部走线困难的问题,而且也方便了配电器的装配、调试与维护,可以实现单层单元的备件互换,提高产品的可靠性.利用ANSYS软件对新型结构设计方案进行了力学与热学仿真分析,优化结构设计,分析结果满足星载环境要求,并在振动及温度循环试验中得到了验证.     

星载波导裂缝天线的动态响应特性研究

动态响应分析是星载结构力学响应分析的重要组成部分。以星载波导裂缝天线为研究对象,采用通用大型有限元分析软件ABAQUS,建立了天线的力学仿真模型,进行了模态分析,得到了结构的固有频率及振型。采用LMS Test.Lab软件进行了模态试验,实测天线结构的固有频率和振型,并与有限元仿真结果进行了比较,验证了计算模型的准确性。基于模态仿真与试验结果,对天线结构进行了随机振动分析,得到了相应的结构强度、刚度响应和安全裕度数据。结果表明,力学仿真模型准确,该天线的结构设计满足星载环境设计要求。该仿真分析及模态测试对天线的结构设计有着重要的意义。     

一种轻薄化天线单元组合结构设计

有源相控阵雷达高功率、轻薄化的发展趋势对天线单元组合良好的散热能力和低剖面的需求越来越强烈。文中提出了一种用印制电路板替代电缆实现天线到T/R组件的接口变换的轻薄化天线单元组合。与传统结构方案相比,该天线单元组合的厚度减小约70%,质量下降约40%,并可与冷板良好贴合实现热传导散热。文中介绍了它的安装布局、散热能力、阵列天线、反射面板、过渡层结构以及工艺实现方式,并通过试验,对其电性能、散热性能和环境适应性进行了验证。试验结果表明该天线单元组合的各项指标均满足要求。     

某星载雷达电子设备的刚强度有限元分析

星载电子设备是卫星雷达的重要部件,其结构刚度与强度直接关系到卫星雷达的性能。为保证某星载电子设备在严酷的力学环境下不失效及不被破坏,文中采用通用大型有限元分析软件ABAQUS建立其力学仿真模型,进行了模态分析和加速度过载、正弦振动及随机振动等工况下的力学分析,得到了结构的固有频率和振型以及各工况下相应的结构强度、刚度响应和安全裕度数据。结果表明,该电子设备的结构设计满足星载环境设计要求。该仿真分析对星载电子设备的结构设计有着重要的意义。     

一种双圆极化天线的结构设计与力学分析

圆极化天线在卫星通信、电子对抗等领域有其自身鲜明的特点和优势,而高增益双圆极化天线是未来星载通信天线的重点研究方向。文中介绍了一种新型双圆极化平面激励杯状天线的结构设计方案,该方案实现方式简单,加工装配周期短,有利于电讯方案的快速验证。为测试天线的力学性能,利用ANSYS有限元分析软件对天线进行了模态、过载、随机振动条件下的仿真分析。结果表明,相关性能完全符合指标要求。此方案对该类型天线的设计和分析提供了参考和依据。