專(zhuān)利名稱(chēng)：一種型面高精度的大型偏饋天線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種偏饋天線結(jié)構(gòu),特別是涉及一種型面高精度的大型偏饋天線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的大型高精度圓拋物面天線已經(jīng)較為常見(jiàn)，不過(guò)其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，制造成本也高，而拋物面偏饋天線以其獨(dú)特的電性能優(yōu)勢(shì)逐漸受到了重視，但大型拋物面偏饋天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)圓拋物面天線有質(zhì)的區(qū)別，偏饋天線是相對(duì)于正饋天線而言，是指偏饋天線的饋源和高頻頭的安裝位置不在與天線中心切面垂直且過(guò)天線中心的直線上。正饋拋物面天線的饋源位于天線的主波束內(nèi)，因而對(duì)所接收的電波形成了遮擋，其結(jié)果降低了天線的增益，增大了旁瓣。將饋源移出天線反射面的口徑，可消除饋源及其支撐物對(duì)電磁波的遮擋。因此，就沒(méi)有所謂饋源陰影的影響，在天線面積，加工精度，接收頻率相同的前提下，偏饋天線的增益大于正饋天線。偏饋天線的最大特點(diǎn)是旁瓣小。當(dāng)反射面邊緣的照射錐削為15 20dB時(shí)，偏饋天線的旁瓣電平要比前饋天線改善flOdB。由于饋源避開(kāi)了來(lái)自反射面的回波，因而也改善了天線的駐波比。此外，在緯度較高地區(qū)接收衛(wèi)星電視，偏饋天線的反射面與地面幾乎垂直，不易積聚雨雪，因而，在小口徑衛(wèi)星直播電視接收系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)高精度天線一般采取蒙皮的胎膜拉伸來(lái)實(shí)現(xiàn)，但對(duì)大型偏饋天線，其胎膜面積超過(guò)122平米則胎膜成本極高，如果采用傳統(tǒng)的拋物面仰天制造、樣板檢測(cè)方式，那么為了保證在豎直工作狀態(tài)下重力方向變化以后型面的精度要求，則對(duì)背架的剛性要求達(dá)到一個(gè)極高的水平，首先是其結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)會(huì)極其復(fù)雜困難，其次是其重量極重，會(huì)大于16噸。而且偏饋天線的結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(chēng)會(huì)產(chǎn)生較高的交叉極化輻射，且隨著天線的口徑增大，饋源與反射面的距離也變得很大，反射面的非對(duì)稱(chēng)性也會(huì)給加工帶來(lái)困難，故在大天線中較少采用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能有效解決大型天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜、整體重量控制的問(wèn)題，并且避免了天線每次拆裝后為實(shí)現(xiàn)精度而進(jìn)行的繁瑣而復(fù)雜的微調(diào)等問(wèn)題，重載下，低重量、高剛強(qiáng)度要求等復(fù)雜邊界條件下的型面高精度的大型偏饋天線結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種型面高精度的大型偏饋天線結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)臺(tái)、配重裝置、饋源陣、反射體、饋源陣支架和過(guò)渡支架；其中，反射體包括反射體骨架和反射面板；反射體骨架通過(guò)帶定位銷(xiāo)的法蘭安裝在饋源陣支架的一端，反射面板通過(guò)筋板用結(jié)構(gòu)件連接到反射體骨架上；饋源陣通過(guò)過(guò)渡支架安裝在饋源陣支架的另一端；在饋源陣支架的底部中央安裝有轉(zhuǎn)臺(tái)，在饋源陣支架靠近饋源陣一側(cè)的底部安裝有配重裝置。
3[0008]饋源陣支架上設(shè)有至少一個(gè)過(guò)渡支架。配重裝置包括吊籃。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于I.在此類(lèi)大型反射體天線的精度實(shí)現(xiàn)上采用了型面貼合技術(shù)，在保證型面精度的前提下相對(duì)于蒙皮胎膜拉伸成型的精度實(shí)現(xiàn)方式顯著控制了制造成本。2.有效解決了此類(lèi)大型天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜、整體重量控制的問(wèn)題，并且避免了天線每次拆裝后為實(shí)現(xiàn)精度而進(jìn)行的繁瑣而復(fù)雜的微調(diào)等問(wèn)題。3.反射體骨架采用桁架結(jié)構(gòu)，饋源陣支架采用桁架與薄殼梁混合結(jié)構(gòu)的方法實(shí)現(xiàn)了在特定空間范圍內(nèi)，重載下，低重量、高剛強(qiáng)度要求等復(fù)雜邊界條件下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；I-轉(zhuǎn)臺(tái)，2-配重裝置，3-反饋源陣，4-反射體骨架，5-反射面板，6_饋源陣支架，7-過(guò)渡支架。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。如圖I所示，型面高精度的大型偏饋天線結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)臺(tái)I、配重裝置2、饋源陣3、反射體、饋源陣支架6和過(guò)渡支架7 ;其中，反射體包括反射體骨架4和反射面板5 ；反射體骨架4通過(guò)帶定位銷(xiāo)的法蘭安裝在饋源陣支架6的一端，反射面板5通過(guò)筋板用結(jié)構(gòu)件連接到反射體骨架4上；饋源陣3通過(guò)過(guò)渡支架7安裝在饋源陣支架6的另一端；在饋源陣支架6的底部中央安裝有轉(zhuǎn)臺(tái)1，在饋源陣支架6靠近饋源陣3 —側(cè)的底部安裝有配重裝置2。饋源陣支架6上設(shè)有至少一個(gè)過(guò)渡支架7，配重裝置2包括吊籃。反射體骨架4采用鋼管焊接而成的空間桁架結(jié)構(gòu)形式。為滿足運(yùn)輸要求將反射體骨架4及反射面分為5塊，塊間的連接采用帶定位錐銷(xiāo)的法蘭連接，能夠滿足在重新裝配后，整個(gè)反射體不采取任何設(shè)置及進(jìn)行機(jī)械調(diào)整的情況下直接符合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。反射體骨架4節(jié)點(diǎn)采用球接頭做過(guò)渡件，避免了多根管件的空間交匯，大大減少了管件的銑削加工量和焊接時(shí)多次重焊所造成的缺陷。所有管件都形成封閉結(jié)構(gòu)并經(jīng)過(guò)氣密性實(shí)驗(yàn)，增加了防腐能力；焊后經(jīng)過(guò)振動(dòng)時(shí)效處理去除焊接殘余應(yīng)力后加工，保證了結(jié)構(gòu)件具備可靠的穩(wěn)定性。反射體面板5采用I. 5mm厚的沖孔鋁板蒙皮與“L”形鋁型材筋板通過(guò)沉頭鉚釘鉚接形式，這能顯著控制本天線結(jié)構(gòu)的制造成本；但同時(shí)對(duì)筋板的制造精度提出了較高的要求，必須嚴(yán)格控制其制造誤差并保證其設(shè)計(jì)、工藝和檢測(cè)基準(zhǔn)相一致。經(jīng)過(guò)對(duì)筋板和蒙皮的位置和尺寸進(jìn)行優(yōu)化布置，反射體面板5即能鉚接成型。反射體骨架4與反射體面板5裝配時(shí)選擇了在雙站三坐標(biāo)激光經(jīng)緯儀測(cè)量系統(tǒng)的監(jiān)控下在豎直工作狀態(tài)進(jìn)行制造檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)方法，當(dāng)反射面筋板調(diào)整到正確位置時(shí)，即可在結(jié)構(gòu)件及筋板上配鉆孔鉚接固化；在此基礎(chǔ)之上，背架只需要滿足較好的一定的剛性即可，因此我們選擇了桁架結(jié)構(gòu)形式。由于饋源陣3中所包含的喇叭數(shù)量大而間距小，而且其整體外形尺寸都超過(guò)了3m，考慮到性能要求以及制造加工和安裝的可行性，本實(shí)用新型選擇了分塊加工后拼接總裝的方式去實(shí)現(xiàn)。饋源陣支架6作為整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，控制重量的同時(shí)需要具備足夠的剛強(qiáng)度，所以我們采用鋼管焊接而成的桁架結(jié)構(gòu)為主局部輔以薄殼梁結(jié)構(gòu)的混合結(jié)構(gòu)形式，為保證多個(gè)饋源陣3不同焦距的安裝，本實(shí)用新型采取了饋源陣支架6加過(guò)渡支架7的結(jié)構(gòu)形式去實(shí)現(xiàn)；饋源陣支架6與反射體骨架4之間采用帶定位銷(xiāo)的法蘭連接，并在支架上留有饋源陣3過(guò)渡架7的安裝面。同時(shí)由于轉(zhuǎn)臺(tái)的承載能力較弱，并且天線系統(tǒng)工作時(shí)需要從0° 10°每2°進(jìn)行一次工作狀態(tài)的俯仰調(diào)整，經(jīng)過(guò)分析計(jì)算及調(diào)整優(yōu)化，本實(shí)用新型將轉(zhuǎn)臺(tái)I中心布置在了距拋物面原點(diǎn)2. 9m處，并設(shè)計(jì)了配重裝置2以針對(duì)不同俯仰角度進(jìn)行適當(dāng)配重，在控制總重的前提下保證了重心偏離轉(zhuǎn)臺(tái)I中心最大不超過(guò)260mm。
權(quán)利要求1.一種型面高精度的大型偏饋天線結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括轉(zhuǎn)臺(tái)(I)、配重裝置(2)、饋源陣(3)、反射體、饋源陣支架(6)和過(guò)渡支架(7);其中，反射體包括反射體骨架(4)和反射面板(5)；反射體骨架(4)通過(guò)帶定位銷(xiāo)的法蘭安裝在饋源陣支架(6)的一端，反射面板(5)通過(guò)筋板用結(jié)構(gòu)件連接到反射體骨架(4)上；饋源陣(3)通過(guò)過(guò)渡支架(7)安裝在饋源陣支架(6)的另一端；在饋源陣支架(6)的底部中央安裝有轉(zhuǎn)臺(tái)(1)，在饋源陣支架(6)靠近饋源陣(3 ) 一側(cè)的底部安裝有配重裝置(2 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種型面高精度的大型偏饋天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的饋源陣支架(6)上設(shè)有至少一個(gè)過(guò)渡支架(J)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種型面高精度的大型偏饋天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的配重裝置(2)包括吊籃。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種型面高精度的大型偏饋天線結(jié)構(gòu)，它包括轉(zhuǎn)臺(tái)、配重裝置、饋源陣、反射體、饋源陣支架和過(guò)渡支架；其中，反射體包括反射體骨架和反射面板；反射體骨架通過(guò)帶定位銷(xiāo)的法蘭安裝在饋源陣支架的一端，反射面板通過(guò)筋板用結(jié)構(gòu)件連接到反射體骨架上；饋源陣通過(guò)過(guò)渡支架安裝在饋源陣支架的另一端；在饋源陣支架的底部中央安裝有轉(zhuǎn)臺(tái)，在饋源陣支架靠近饋源陣一側(cè)的底部安裝有配重裝置。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于保證型面精度的同時(shí)控制了制造成本；解決了天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜、整體過(guò)重的問(wèn)題，避免了天線每次拆裝后為實(shí)現(xiàn)精度而進(jìn)行的繁瑣而復(fù)雜的微調(diào)等問(wèn)題；滿足了重載下，低重量、高剛強(qiáng)度等要求。
文檔編號(hào)H01Q3/02GK202737108SQ20122044686
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者張休玉, 王云飛, 靳廣成, 邵昆林, 李明全, 張福春, 楊雪峰, 廖明輝 申請(qǐng)人:成都錦江電子系統(tǒng)工程有限公司