[發明專利]平面陣列天線面的安裝精度檢測方法

有效

• 申請號: 201210243937.2
• 申請日: 2012-07-14
• 公開（公告）號: CN102749068A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 鄭紅云
• 申請（專利權）人: 安徽博微長安電子有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00;G01B21/22;G01B21/24;G01D21/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及一種平面陣列天線面的安裝精度檢測方法。

背景技術

天線及以天線為主體的饋線系統，是實現雷達發射和接收空間電磁波、從而實現雷達基本功能的重要組成部分。雷達天線大體上有曲面型和陣列型兩種完全不同的結構形式，由于陣列天線更加有利于實現雷達的高機動性和低副瓣，因而得到了日益廣泛的應用，已成為現代雷達的主要結構形式。

相對于傳統反射面天線而言，陣列天線的型面大多數為平面，輪廓更加規整，它是由若干條縱橫梁相互直交并加上圍框構成井格式的陣面骨架、以及一定數量的連接構造將多排線源安裝到陣面骨架上，從而形成了完整的陣面，外形似直立或橫躺著的一塊“門板”。作為機電一體化的產品，陣列天線的結構形式、尺寸、精度等均受到電氣性能的制約，并直接影響雷達的整機電訊指標，其中天線反射面的精度就與雷達的工作頻段直接相關。由于陣面上各點的表面誤差不同，天線口面不再是等相面，因而會使輻射方向圖改變，增益下降，副瓣電平升高。理論分析表明，真正決定電性能的是陣面誤差的大小及分布情況，即誤差的均方根值，而不是個別點誤差的最大值。

雷達的功能原理決定了天線在工作狀態下必須居高臨下，它的高機動性還要求在工作和運輸狀態之間要方便、快捷的互相轉換，因此平面陣列天線的陣面通常分為上、下兩塊便于折疊伸展實現以上要求。由于平面陣列天線呈矩形，外形尺寸通常較大：長度≥5m、寬≥3m。在工作狀態下，陣面主軸并不完全水平，一般都要后仰一定角度（8°～15°），因此，整個陣面如何安裝并達到天線的面精度要求或者說，平面陣列天線的面精度如何快速、準確地裝配、調整、檢測——特別是在斜豎起的工作狀態下面精度如何檢測，就成為雷達制造中的難、重點。

現有的檢測天線陣面面精度的過程和方法包括以下幾個步驟：1）上、下骨架加工涂復完成后，按天線陣面骨架的外形尺寸布置、清潔裝配場地、搭相應的裝配平板，在平板上搭裝大型直角靠山，并用框式水平儀及經緯儀，校平板水平并與靠山面垂直；2）吊車配合，將上下背架用螺栓、壓板與直有靠山相聯接，吊車配合將骨裝上支耳平面或法蘭面與上下背架相聯接，形成骨架總裝；3）將雷達的天線座總成吊裝于裝配平板上；用框式水平儀校天線座總成安裝面呈水平并用壓板、螺栓與裝配平板相聯，吊車配合，吊裝骨架總裝與天線座總成聯接，立式組裝成骨架總成；4）搭三角架在骨架總成的正面及側面，并架設準直望遠鏡、經緯儀，反復校調整個骨架平行及垂直于水平線；5）經緯儀配合銦鋼尺，將骨架上的波導安裝塊平面檢測、調整，保證平面度誤差≤0.2mm；6）預裝波導支架，暫不緊固，用準直望遠鏡（含三角架），縱向逐行檢測、調整波導支架各齒形槽一側面的直線度，保證直線度誤差≤0.2mm后,配合水準儀、深度尺將波導支架齒形槽各底平面調整、修配水平，保證平面度誤差≤0.2mm，并根據測量的數據值（l）及測量的點數（n），計算出測量數據的算術平均值及殘余誤差（V），根據貝塞爾公式計算出陣面精度誤差σ：然后裝固定波導支架，緊固波導支架螺釘，并鉆鉸孔安裝定位銷，最后安裝線源。天線運動試驗包括轉動試驗、翻轉試驗和俯仰試驗。

此種檢測方法最大的缺點為：無法檢測天線陣面轉動、翻轉、俯仰運動后重復面精度；無法檢測、消除雷達工作狀態（后仰8°～15°角度）時，骨架自重引起骨架變形，造成對天線陣面面精度的影響；無法檢測天線的仰角誤差，而且骨架立式裝配波導支架、縱向、橫向逐個、逐行調整槽底平面度、側面直線度時，工作量大、效率低下，且需購置準直望遠鏡，并且在檢測過程中，對于超差部分，因為立式裝配，因此進行局部的修配、調整也非常困難，且人員因長時間處于高處作業也不安全。

發明內容

本發明是為避免上述已有技術中存在的不足之處，提供一種平面陣列天線面的安裝精度檢測方法，以便于平面陣列天線的快速準確地裝配和調整。

本發明為解決技術問題采用以下技術方案。

平面陣列天線面的安裝精度檢測方法，包括以下步驟：

a.在天線骨架正前方架設1″級水準儀；在骨架側面設置平板，在所述平板上安裝萬能轉臺，將1″級經緯儀架在萬能轉臺上，校平平板后調節萬能轉臺傾斜角至0°；

b.用經緯儀與深度尺檢測天線骨架的上表面，在上表面的平面度≤0.2mm，水準儀測量天線骨架上側面的水平度≤0.2mm，符合要求后，固定天線骨架；

c.用經緯儀與深度尺全面檢測上下骨架上波導支架齒形槽的底平面度，保證平面度≤0.2mm；

d.通電進行天線骨架的運動試驗：轉動試驗、翻轉試驗和俯仰試驗；