[發明專利]一種用于相控陣雷達陣面的可拓展子陣結構設計方法

有效

• 申請號: 202010537284.3
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111781558B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 楊春鵬;陳楊;蔣廼倜;李昕格;李江
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種用于相控陣雷達陣面的可拓展子陣結構設計方法，首先分析裝配尺寸鏈誤差，將雷達陣面允許偏差的三分之一作為子陣設計公差；然后按照設計公差設計子陣各安裝面的尺寸公差；最后將子陣陣列裝配成n×m規模的雷達陣面，雷達陣面裝配精度滿足允許偏差的概率是99.73％。

技術領域

本發明涉及一種用于相控陣雷達陣面的可拓展子陣結構設計方法，尤其涉及一種子陣拓展時的定位、安裝的連接方法。

背景技術

雷達陣面是相控陣雷達最重要的硬件之一。一般來說，雷達陣面集成了天線單元陣列、數據收發組件、電源、水冷等，集成度高和功能復雜是雷達陣面的特點和難點。為了提高設計效率，將雷達陣面分割成規模相等的子陣，單個子陣具備雷達的所有功能，若干子陣可快速拓展成不同規模的雷達陣面，這種子陣的設計方法是相控陣雷達陣面的發展方向。

現有的雷達陣面大多采用集成設計和模塊化設計并存的設計方法。這種設計方法在歐美國家應用較為普遍，美國SPY系列雷達陣面的天線單元、數據收發組件采用模塊設計，其天線罩、面陣骨架采用四邊切角的整體集成設計。法國Thales海火雷達陣面采用類似SPY雷達陣面的設計方法，不同之處在于其每八個TR組件及其輔助組件又能組成一個獨立模塊，該獨立模塊骨架采用板材加工后拼裝而成，拓展后的裝配剛度和裝配精度較差。在國內雷達陣面設計上，與國外相比，模塊化程度不高。國內雷達陣面的模塊化設計主要體現在TR組件上，其他設計大多采用集成設計。

如前所述，提高雷達陣面的模塊化程度，能夠提高互換性、設計效率和快速響應市場的能力。因此，目前仍然需要一種更加徹底的模塊化設計的雷達陣面，使得每個模塊結構上可以獨立分開使用，又能夠在快速拓展后克服裝配精度差的結構設計方法。

發明內容

為克服現有技術中雷達陣面模塊模塊化程度不高、裝配精度差等問題，本發明提出了一種用于相控陣雷達陣面的可拓展子陣結構設計方法。

本發明提出的用于相控陣雷達陣面的可拓展子陣結構設計方法，使用正態分布曲線分析裝配尺寸鏈誤差，將雷達陣面允許偏差的三分之一作為子陣設計公差；按照設計公差設計子陣各安裝面(水平方向、垂直方向、法線方向)的尺寸公差；子陣可陣列裝配成n×m規模的雷達陣面。

進一步的，所述子陣包括一個子陣機架10、一個天線轉接盒20、若干內部模塊30，其中天線轉接盒20和內部模塊30裝入子陣機架10形成子陣。上述單個子陣具有雷達陣面的所有機構功能，集成度較高。

更進一步的，所述子陣機架10整體焊接加工成型，外部上、左面各設計四處凹形的定位、安裝接口，外部下、右面各設計四處凸形的定位、安裝接口，可以提高子陣機架10自身剛度及相互之間的連接剛度。所有定位、安裝接口的尺寸公差均按照雷達陣面允許偏差的三分之一設計；子陣拓展時，子陣機架10之間凸凹處相互定位、擰緊連接，則每個子陣6個自由度均被約束。

本發明設計了一種更加徹底的模塊化設計的子陣，雷達陣面裝配精度滿足允許偏差的概率是99.73％，置信度較高；單個子陣具有雷達陣面的所有機構功能，集成度較高。每個子陣結構上可以獨立分開使用，又能夠快速拓展，同時克服了裝配精度差等問題，提高了雷達陣面的模塊化程度及互換性、設計效率和快速響應市場的能力。

附圖說明

圖1本發明實施例的子陣組成圖。

圖2本發明實施例的子陣對外拓展接口圖。

圖3本發明實施例的子陣拓展示意圖。

其中：10子陣機架；20天線轉接盒；30內部模塊；10a子陣對外拓展上下接口；10b子陣對外拓展左右接口。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明的設計方法作進一步的解釋說明。