舰载相控阵雷达天线舱均温性设计研究

针对大型舰载相控阵雷达天线舱的温度控制设计,本文对舰载旋转相控阵雷达天线舱的热负荷进行理论计算,采用数值模拟的方法优化天线舱通风设计,并在实际工作中对天线舱均温性进行试验测试。结果表明,天线舱内部环境温度不超过33.95℃,竖直方向温度梯度最大为7.39℃,人员维修所处区域竖直方向温差小于4℃,均温性满足雷达工作要求。

一种雷达天线舱冷却系统设计

设计一种对称型天线舱框架结构,运用强迫风冷散热技术解决组件密集排布状态下天线舱冷却问题,采用组件与框架之间形成风道对冷却风进行导流,实现对组件的精确控温,确保各组件表面温度一致。对冷却系统进行热计算和数值模拟,探索实现各组件等量送风的关键和解决方案。计算和测试结果表明,天线舱内各组件FPGA温度一致性在±10℃以内,满足系统等量送风的指标要求,达到天线舱散热的目的。

波导通风窗在矿用方舱电磁屏蔽中的应用研究

为满足矿用方舱内外的电磁屏蔽要求,同时保证良好的通风效果,结合截止波导管的高通滤波性能,设计并改进了一种有效的通风窗结构。将多个方形波导管组成波导通风窗,以平面波作为外部干扰源,在0-20GHz频段内仿真分析了开孔面积、开孔数量以及开孔倾角对方舱内部电磁屏蔽效果的影响,结果表明当单个波导结构不变时,增大开孔面积不会提升方舱内部的屏蔽效能;而当开孔面积保持一致时,开孔数量越多,电磁屏蔽效果越好;适当改变开孔倾角能够提升方舱的屏蔽效能。以工作频率为3GHz的半波偶极子天线作为内部干扰源,模拟了方舱内部产生的电磁干扰对舱外环境的影响,结果证明所设计的波导通风窗结构能够很好地阻隔舱内设备产生的电磁干扰。

提高超大型天线索支撑结构刚度的方法及其对电性能的影响

针对新一代大型球面射电望远镜馈源舱索支撑结构存在扭转刚度低的问题,提出增加稳定索系以提高扭转刚度的方法。稳定索系由3根下拉索构成,每根稳定索的上端与馈源舱连接,下端通过导向滑轮与吊重相连。在馈源舱支撑结构因外部扰动发生振动时,稳定索系起到动力吸振作用,有效提高结构的刚度。考虑大跨度悬索自重对悬索形状和张力的影响,建立包含稳定索系在内的馈源舱索支撑结构的系统非线性平衡方程。给出在外部干扰作用下,改型前后结构位移响应的对比,并通过5m试验模型验证该方法的有效性。进而,绘制天线方向图,从增益、第一副瓣电平、交叉极化等方面,对增加稳定索系可能带来的对天线电性能的影响进行定量分析。理论分析与试验结果说明,增加稳定索系的支撑方案可以应用于500m天线工程。

新一代大射电望远镜馈源舱索支撑系统的优化设计

基于对馈源舱姿态由40°增加到60°的设计要求,本文首先将原来的等高塔改成两组不等高塔,这对确保馈源舱60°姿态角的实现起到了关键作用。其次,对舱索支撑系统进行了优化设计。设计参数包括索与馈源舱的连接点坐标、索横截面积、塔高等物理量,约束函数为平衡方程、材料强度及边界条件,目标是使索张力差最小。再者,增加平衡重,且平衡重离舱顶端距离可在整个工作空间内实时改变,这不仅有利于舱姿态角的实现,而且可使索张力差进一步减小。最后,通过大量的数值计算和LT5m实验,结果证明了本文所提模型方法和措施的可行性与有效性。

移动式天气雷达系统改装设计中的若干问题

介绍了移动式天气雷达系统的改装设计方案 ,对系统的布局、双摇杆机构的杆件长度、升降装置的载荷与工作原理、减振架和减振平台的结构、方位转台的调平、工程车的改装等问题作了分析 ,给出了系统结构的主要参数和一些有实用价值的计算结果。

基于多场载荷作用的天线舱结构优化设计

基于变密度法(SIMP)建立了复杂载荷工况作用下天线舱这一特殊结构支承体系拓扑优化的有限元模型及多场载荷等效模型。根据建筑规范并考虑结构的可制造性对天线舱支承体系进行拓扑优化设计。多工况下的天线舱结构数值分析表明拓扑优化得到的天线舱结构满足设计性能指标,为多场载荷作用下的天线舱结构设计提供可借鉴的方法。

平板箱型天线阵面的封闭式风冷散热结构设计

对雷达平板箱型天线阵面的散热设计进行了分析。阵面单元数量多,单元间距狭小,阵面冷却采用强迫循环封闭式空调风冷的方式进行。采用有限元方法对阵面流场进行了仿真分析,在此基础上对阵面散热结构进行了优化设计。结果表明,阵面结构的热设计符合系统散热要求。

相控阵雷达天线舱结构一体化设计

为实现一类有源相控阵雷达天线的轻型化,提出了一种相控阵雷达天线舱的一体化设计方法,即模块插箱与骨架主结构有机结合为一体,采用复合材料整体罩构建天线舱防护结构。经对天线舱骨架进行校核分析,结果表明刚强度满足要求,与传统设计方法相比天线舱可减重20%以上。

基于有限元分析的某型雷达天线舱框架的拓扑优化减重设计

在保证某型雷达天线舱框架刚强度的前提下,为尽可能减轻其质量,使用三维设计软件NX与有限元分析软件Workbench对结构进行拓扑优化减重设计。基于拓扑优化的优点,在NX软件中建立其三维模型,利用Workbench强大的分析功能,结合天线舱的工程使用条件,进行有限元拓扑优化分析。根据伪应力云图对原有结构进行规则切除与重塑,然后对优化前后的天线舱框架动静态特性进行对比分析。优化后框架的静强度、模态特性与优化前几乎相同,但结构减重约16%。

北斗GPS天线在预制舱中的应用分析及安装方案优化

本文针对智能变电站预制舱中所需要使用的北斗天线和GPS天线,分析了其在预制舱中安装布置的依据,阐述了天线在预制舱中的作用,同时分析了现有天线安装方案的缺陷不足,提出了切实可行的天线安装优化方案,使其操作更加简单,从而减少了后续的工作量。

2^(1/2)矩形构图在天线舱造型设计中的应用

针对目前在相控阵雷达天线舱设计时只满足结构功能需求而较少关注其造型设计和比例关系的问题,以2^(1/2)矩形构图方法为基础,通过对某雷达天线舱改造方案的应用分析,以及改造前、后的构成元素对比,印证2^(1/2)矩形构图在雷达天线舱外形设计时的合理应用,可以有效提高产品的美学水准。

一种舰载有源相控阵雷达天线舱腐蚀控制防护工艺研究

针对海用环境下一种舰载有源相控阵雷达天线舱的腐蚀控制防护设计展开论述,从改善天线舱工作环境、天线舱框架主要材料选择、密封设计、涂覆体系等方面进行控制防护,满足舰载有源相控阵雷达腐蚀控制防护设计的总体需求。

一种铝合金材料雷达天线舱框架焊接加工工艺设计

介绍了一种铝合金材料的雷达天线舱框架的焊接加工工艺方法。就一种大型雷达天线舱框架制造方案展开论述,从框架及蒙皮的焊接及控制变形再到天线舱框架的加工,通过合理的工艺措施及产品的实物加工验证,满足天线舱框架设计精度的要求。

大型天线舱风载作用下力学特性及稳定性分析

通过有限元分析,对某大型舰载设备天线舱在摇摆工作状态下进行了力学特性分析和优化。其中,根据工字梁结构屈曲分析理论,对其在不同动态载荷工况下底层结构的工字钢腹板稳定性进行研究,并对舱底层结构在不同方向风载的结构应力分布进行了仿真分析,提出了使用指导意见,其研究成果可为天线舱进一步优化提供基础。