[發(fā)明專利]一種大型密集交錯式相控陣?yán)走_天線結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710873224.7
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107732414B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙曉東;王克軍;劉繼鵬;郭榮升
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子工程研究所
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q1/02
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發(fā)明涉及一種大型密集交錯式相控陣?yán)走_天線結(jié)構(gòu)，其中天線框架采用一種新型交錯式縱梁，該縱梁加工了導(dǎo)軌、盲插口及通風(fēng)過孔，天線框架以5根交錯式縱梁為基礎(chǔ)構(gòu)成輻射陣面，通過橫隔板以及輻射陣面四周雙梁箱型結(jié)構(gòu)形成一個高剛性整體。將輻射單元安裝板及前蒙皮板與天線框架可靠連接。該結(jié)構(gòu)形式重量輕，剛性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子設(shè)備結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種大型密集交錯式相控陣?yán)走_天線結(jié)構(gòu)，保證天線內(nèi)大規(guī)模收發(fā)組件及相關(guān)電子設(shè)備正常工作，滿足雷達的指標(biāo)要求。該天線結(jié)構(gòu)設(shè)計可應(yīng)用于軍工和民用產(chǎn)品等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著雷達技術(shù)的快速發(fā)展，有源相控陣?yán)走_已經(jīng)成為現(xiàn)代雷達技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用重點。為滿足雷達裝備探測能力不斷升級的需求，一方面，有源相控陣?yán)走_陣面向大型化方向發(fā)展，同時，隨著以砷化鎵、氮化鎵、鍺硅等為基礎(chǔ)材料的超大規(guī)模集成電路和超高速數(shù)字處理芯片的涌現(xiàn)，促進了收發(fā)組件朝著更高頻段、更小體積、更優(yōu)性能的方向發(fā)展，使大型天線陣面收發(fā)組件及輻射單元排布更為密集。另一方面，由于天線陣面的變形會導(dǎo)致天線增益衰減，因此大型天線的精度和變形控制要求高，結(jié)構(gòu)設(shè)計難度大。

相控陣?yán)走_主要分為固定站及移動站兩種，移動站雷達又可分為車載、機載、艦載等類型。這里介紹一種移動式車載相控陣?yán)走_天線，天線內(nèi)集成了百余個TR收發(fā)組件、每個組件含若干收發(fā)通道，共計1200多個通道，每個通道都要與輻射單元準(zhǔn)確盲插。TR收發(fā)組件橫向間隙只有5mm，縱向間隙10mm，密集交錯布置在2m×2m的陣面內(nèi)，天線內(nèi)還有信處、頻綜、電源等其他附屬設(shè)備。同時要求天線最高轉(zhuǎn)速達到60轉(zhuǎn)/分鐘，為了減小慣性力對載車穩(wěn)定性的影響，天線重量有嚴(yán)格限制。經(jīng)過計算，天線系統(tǒng)內(nèi)各電子設(shè)備總熱耗約為29.8KW，承載各設(shè)備重量達1800kg。天線結(jié)構(gòu)既要為電子設(shè)備提供穩(wěn)定可靠并滿足精度要求的安裝基礎(chǔ)，也要為天線系統(tǒng)內(nèi)部電子設(shè)備提供良好的存儲、工作和維修環(huán)境，同時還要滿足重量及剛性要求，是該雷達的核心部件。

在雷達天線的開發(fā)研制過程中，綜合考慮這些因素并提出合理的設(shè)計方案，設(shè)計出高質(zhì)量、高可靠性的天線結(jié)構(gòu)，對雷達系統(tǒng)有著重要的意義。而以往雷達天線結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)不能滿足上述要求，主要存在如下不足：

1.普通大型天線結(jié)構(gòu)往往采用大型橫梁、縱梁或大量使用鋁型材來保證整個框架剛性及陣面精度，在密集且交錯布置的收發(fā)組件布局中已不適用。

2.普通大型天線結(jié)構(gòu)一般采用專用風(fēng)道解決電子設(shè)備的散熱，而TR收發(fā)組件橫向間隙只有5mm，縱向間隙10mm，密集交錯布置，已沒有空間布置風(fēng)道，通風(fēng)散熱難以解決。

根據(jù)該雷達天線的具體要求和使用條件，我們基于集成化和模塊化設(shè)計方法，提出一種交錯縱梁式天線框架結(jié)構(gòu)，以及TR收發(fā)組件內(nèi)置集成式風(fēng)道設(shè)計，避免了以往大型天線結(jié)構(gòu)的不足之處，成功解決了上述關(guān)鍵問題，滿足該雷達的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種大型密集交錯式相控陣?yán)走_天線結(jié)構(gòu)。

技術(shù)方案