大型阵面天线装配工装的布局设计方法

针对大尺寸阵面天线的装配工装设计周期长和成本高的难题,提出了一种阵面天线装配工装布局的快速设计方法。首先,定义了阵面天线的开敞域、定位域、简支梁力学指标域,推导了工装零件的布局空间求解式;然后,定义了定位层零件中的定位件、型架件的选取规则;最终采用参数化设计的图形学方法,根据天线三维模型自动生成了完整的工装基础层、型架层和定位层的所有零件。某型阵面天线产品实例研究表明:该方法可以在计算机辅助设计软件中快速生成装配工装系统,形成了阵面天线装配工装布局的理论方法和工程工具。     

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。     

天线子阵面的焊接和加工

介绍了天线子阵面组成,通过对图纸及加工精度的分析,确定了天线子阵面的加工工艺关键点。从零部件的加工焊接到整件焊接加工,以及装配测量,解决了焊接收缩量的控制问题,并制造出符合设计要求的子阵面天线,现已批量生产。     

天线阵面结构刚度性能分析方法研究

天线阵面结构的刚度性能是天线设计中需要重点关注的设计指标,其性能的优劣将影响相关电讯指标的可实现性。文中以两个典型的天线阵面结构为分析对象,详细介绍了阵面结构有限元模型(FEM)的构建技术、阵面结构固有振动特性、刚度和强度性能的分析方法,并深入研究了HYPER-WORKS 和MSC-NASTRAN 在天线阵面刚度/ 精度分析方面的一体化分析技术。最后,通过对阵面结构刚度的分析提出了阵面结构的改进设计方案,有效提高了阵面结构的刚度性能。     

相控阵雷达子阵的热设计

针对相控阵雷达子阵系统不同的结构方案,应用热设计仿真软件建立了系列热仿真模型。依据冷板类型、冷板安装位置、功能层类型,将系列模型分为3组,并给出了3组模型的温度剖视图和温度全图。通过对热仿真结果的对比分析,选择了能较好满足子阵热设计总体要求的结构方案。分析总结了带液冷冷板子阵系统的散热规律,为今后高功率密度和大功率器件的散热提供参考。     

相控阵雷达子阵的热设计

针对相控阵雷达子阵系统不同的结构方案,应用热设计仿真软件建立了系列热仿真模型。依据冷板类型、冷板安装位置、功能层类型,将系列模型分为3组,并给出了3组模型的温度剖视图和温度全图。通过对热仿真结果的对比分析,选择了能较好满足子阵热设计总体要求的结构方案。分析总结了带液冷冷板子阵系统的散热规律,为今后高功率密度和大功率器件的散热提供参考。     

某型雷达天线举升系统设计

文中针对某型雷达阵面系统具有的口径大、载荷重等结构特点,对其举升系统的工作原理、组成及相应的结构设计进行了详细阐述。介绍了阵面精确定位设计技术,试验测试表明该定位设计是合理的,且满足要求。同时,对举升动力系统构建进行了详细描述及计算,从实际运用的效果来看,该雷达举升机构运行平稳可靠,满足功能要求,表明该系统举升机构设计是成功的。该型雷达天线举升系统的研制对后续大型雷达阵面天线举升系统的研制具有一定的借鉴意义。     

基于波导合成大功率组件一体化结构设计

功放模块与波导合成器一体化设计制造,可以改善电性能,实现大功率T/R 组件集成化与小型化。文中在介绍几种矩形波导合成方式的基础上,分析了组件与波导合成器分体式结构的不足,提出将波导合成器功能在大功率组件内集成的一体化设计方案;指出基于波导合成大功率组件一体化结构设计需要综合考虑耐功率、衰减与损耗、结构参数、维修性、工艺性、经济性等要素。从结构形式、电气性能和成型工艺等方面对比分析了分立器件式和功能一体化式2种组件结构的优缺点。结合工程应用实例,论述了结构设计中接地、多通道集成、制造工艺等关键技术问题的解决方法,也从基片集成波导新技术研究和精密增材制造新工艺发展2 方面对大功率组件一体化结构设计进行了探讨与展望。     

考虑太阳照射的地基面天线机电耦合分析

下一代深空探测的地基面天线的面精度要求达到亚毫米级,必须考虑太阳照射导致的温度的影响。针对这一问题,以"嫦娥工程"的40 m通信面天线为研究对象,根据天线的地理位置和时间日期,计算天线受到的热流密度;考虑对流、传导和辐射三种传热方式计算天线的温度分布,并用某7.3 m卡式天线设计温度试验,结果表明温度分析是有效的;将温度作为载荷计算天线的结构变形;根据天线远区的电场公式计算电性能,并提取增益损失、副瓣电平和指向误差等主要电性能指标。仿真结果表明,温度对电性能的影响不但体现在结构变形的均方根值上,更与变形的分布形式密切相关。分析的方法和结论可用于指导下一代面天线结构设计,也可供同类型面天线设计时参考。     

星载SAR微带天线和波导裂缝天线的结构设计

文中针对星栽SAR天线的结构形式,首先论述了微带天线的结构设计,从效率、材料、工艺三方面总结了微带天线的不足.然后从材料、分层设计、加工方法及可制造性设计方面论述了波导裂缝天线的结构设计.根据星载SAR天线的指标要求,通过设计实例与试验测试相结合的方法,表明设计合理,满足要求,并给出了微带天线和波导裂缝天线的比较,为实...     

高集成阵列天线微通道散热设计方法研究

高集成阵列天线以其高精度、大范围、多功能的特点成为当今雷达天线发展的主流。然而,电子元件的高度集成导致天线阵面高热功耗,进而恶化天线电性能,因此高效率的散热设计必不可少。微通道散热装置是一种基于流体热交换的换热器,良好的微通道布置结构对稳定天线工作温度和确保天线的控制精度有着重要作用。文中基于ANSYS软件设计了天线微通道有限元模型,根据传热效率对微通道结构参数进行了优化,设计了蛇型流道和U型回路流道2种微通道散热结构,并进一步从传热效率和工程实践出发,对结构进行优化,设计出更加合适的2种一体式散热结构。     

基于多功能结构的相控阵天线一体化设计

为了满足星载有源相控阵天线对轻量化以及承载、热控等多功能一体化的迫切需求,文中开展了轻质多功能结构相控阵天线的设计理论、制备工艺、控温特性和力学性能等研究,提出了一种基于多功能结构的星载有源相控阵天线一体化设计技术,利用轻质多功能复合安装板结构,合并平面正交一体桁架热管,在内部空间嵌埋有源功能模块,融合低剖面辐射阵面形成天线功能,制备了集控温、承载、电磁辐射于一体的多功能结构的轻质相控阵天线,并对多功能结构天线子阵进行了一体化设计和验证。结果表明,多功能结构天线系统布局改善了微波部件互联的性能,提高了有源阵列的散热和辐射效率以及系统性能,显著减小了天线阵列的剖面,大幅降低了有源阵列天线的重量。     

波导裂缝天线单元结构设计

随着现代雷达技术的发展,波导裂缝天线单元之间的间距越来越小,安装位置精度越来越高,常规的结构形式很难满足波导裂缝天线单元结构设计的新需求,迫切需要一种新的结构形式来解决上述问题.文中在分析波导裂缝天线结构设计新需求的基础上,提出了一种新的结构形式,对开缝波导管、负载和波导同轴变换器进行了结构设计研究,并对波导裂缝天线单...     

某车载雷达结构总体设计

针对某型机动式对流层风廓线雷达的设计要求,在结构总体布局中严格控制运输界限,运用关键技术解决其高集成、高机动的难题。详细阐述了天线骨架分层设计思想和天线阵面拼接设计方法,从而实现雷达天线高精度轻质化;同时论述了液压自动架设系统的设计。整机工程实施验证及使用表明,该系统性能稳定、安全性高、易于操作。     

一种X频段天线有源子阵的维修性设计与分析

有源子阵结构集成度高、电讯功能复杂,是影响有源相控阵天线维修性的重要因素。文中展示了一种高集成模块化X频段天线有源子阵。通过在子阵上设计安装导向装置,提高了有源子阵重复拆装的可靠性。利用分层盲插设计,避免了子阵装配维修过程中的连接器误接错插问题。基于模块化维修设计思路,在子阵内部合理定义现场可更换单元（Line Replaceable Unit, LRU）,保障了子阵集成模块的互换性,提高了现场基层维修的效率。以平均修复时间（Mean Time To Repair, MTTR）为指标对有源子阵的维修性进行分析,结果表明该子阵满足X频段相控阵天线快速维修性的设计要求。     

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。     

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。     

基于DDAM的舰载雷达阵面抗冲击分析

舰载设备的抗冲击能力是备受使用方关注的性能之一。文中针对某舰载雷达阵面不具备实物抗冲击试验条件的情况,按GJB1060.1—1991要求,应用ANSYS软件对该雷达阵面进行了基于动力学设计分析方法(DDAM)的抗冲击强度分析,根据仿真结果和Von Mises失效理论,对雷达阵面进行了安全性能整体评估,并对结构优化设计提出了一些改进意见。计算结果表明,该阵面结构整体满足设备抗冲击设计要求。该结果可以作为后续舰载设备优化设计的有益参考。