一种低剖面超宽带强耦合相控阵天线

为适应多功能、一体化、集成化的应用需求,相控阵天线正朝着超宽带、小型化、轻量化方向发展。本文基于强耦合技术,设计了一种低剖面超宽带强耦合相控阵天线。天线单元由超表面宽角匹配层、辐射振子、Marchand馈电巴伦以及反射地板组成。通过偶极子双臂的上下层交叠实现强耦合效应。通过仿真设计,该强耦合天线在1.4 GHz~6 GHz频带内0°~50°扫描角度下天线的有源驻波均小于3.2,具有良好的阻抗匹配带宽。最后,对18×36规模的阵列天线进行测试,验证了实测与仿真结果一致。

索驱动环形网状天线展开过程动力学分析及轨迹规划

【目的】为准确减小环形网状天线展开过程中所受冲击并降低能耗,提出一种基于动力学分析的天线展开过程规划策略。【方法】首先,采用Bezier函数拟合驱动索的收纳过程,获得驱动索的输入轨迹;其次,采用Lagrange法、Bushing力法、等效作用力法建立具有绳索—滑轮的天线系统动力学模型,并通过仿真分析驱动索柔性、索网力对天线展开过程的影响;最后,采用神经网络模型构建天线系统的动力学代理模型,并基于多岛遗传算法优化获得驱动索的最优输入轨迹。【结果】优化结果表明,基于动力学分析的天线展开过程规划策略,能够在保证代理模型精度的条件下有效地降低天线展开角加速度峰值和功率峰值。【结论】提出的基于动力学分析的天线展开过程规划策略,进一步提高了天线的展开可靠性,具有一定的工程借鉴意义。

首次火星探测70米天线结构保型设计

详细介绍了首次火星探测70 m天线结构保型设计的实现方法和关键要素:用伞形支撑结构实现反射体等刚度支撑,达到结构变形均匀化,提高主反射面的吻合精度,为保型设计奠定坚实基础;用三自由度调整机构实现副反射面随动控制,补偿主反射面最佳吻合以及副面支撑结构变形带来的电性能下降,为保型设计提供有力保障。工程中用到的等刚度设计理念为国内鲜有的设计理念,对我国后期大口径天线设计具有参考意义。三自由度调整机构能够有效补偿副面支撑结构变形以及主反射面最佳吻合后焦点位置调整带来的电性能下降。

大口径高精度波束波导天线保型设计方法研究

由于受到波导筒结构干涉、天线口径需求大、精度要求高等综合因素制约,伞型支撑和4点支撑等目前国内外主要的天线保型支撑设计方法均很难用在大口径高精度波束波导天线的研制中。在4点支撑的基础上,针对大口径高精度波束波导天线特点提出了16点支撑保型设计方法,并结合某120 m天线指标要求详细设计了16点支撑的基本结构形式。通过ANSYS有限元仿真发现天线多角度姿态下重力变形分布均匀,预调且最佳吻合处理后天线0°~90°工作范围主面精度可大幅提高至0.7 mm (r.m.s)以内。结果表明16点支撑设计方法为大口径天线设计特别是大口径高精度波束波导天线的保型设计提供了一种崭新的设计思路,并对天线的研制有着指导意义。

某折叠天线反射体的装配方法研究

天线反射体作为某车载折叠天线的重要部件,具有数量多、动作次数多、安装复杂的特点。文中针对某天线反射体的结构特点和安装精度要求,分析了天线背架及铰链的装配难点及影响安装精度的因素。合理安排装配工艺流程,采样板装配及使用配套工装的方法,最终实现了天线反射体的安装精度,满足所有技术指标。该方法在批生产时成本低、效率高,可供同类型车载折叠天线反射体的安装提供参考。

天线副面组件的折叠设计

针对天线副反射面的位姿调整、天线副反射面和馈源的整体调整,不能解决车载天线运输的限高问题,文中通过对车载天线副面组件的分析,结合Proe三维软件,提出了天线副面组件折叠下来的方案,并进行了实际测试。测试结果为第一副瓣电平小于-14.0 dB,指标良好,说明这个方案对于天线的副面调整可行。

某抛物面索网天线有限元模型建模方法研究

本文给出了一种建立抛物面索网天线有限元模型的方法。通过编制Matlab程序,求解方程组,得到部分索网点后,在Ansys中对索网点进行平移等操作,从而得到整个索网面上的索网点及天线的有限元模型。通过实例证明本方法简单易行,具有可靠性高、方便快捷的优点。

Ka频段高通量卫星地面关口站13m天线馈源系统设计

本文介绍了新一代高通量卫星通信系统下,13m Ka频段地面关口站天线馈源系统的设计实例。经过开发设计,得到一款高性能、免调试、模块化的天线馈源系统,具有良好的驻波、轴比、损耗、隔离特性。文末给出天线系统和馈源网络的实测结果,该天馈系统目前在全球Ka频段关口站系统中投入使用达30余台套,由于优良的电气和结构性能,深受用户好评。

5.5m车载测控雷达天线自动收展的实现与面精度仿真

为了改善车载测控雷达天线的机动性,提高作战效率,满足装车运输规范及降低劳动强度,文中对测控天线反射体进行合理分块,在面板之间设计折叠机构,布置展开到位高精度定位机构。反射体左右面板旋转180°,左右面板中的两侧边块旋转30°,然后整个面板翻转55°;前后面板旋转33°,副面旋转158°,多次折叠后满足铁路和公路运输要求。同时采用力学仿真与优化以确保反射面面精度,面精度均方根值优于0.8 mm。改变了深反射面车载测控雷达天线仅可通过拆装实现转场的现状,实现了天线的自动收展。

重构转速信号重采样的天线系统轴承故障检测方法

针对某天线传动系统高速轴处轴承的故障检测问题,提出一种基于重构理想转速信号重采样和包络解调分析相结合的轴承故障增强检测方法。该方法首先依据传动系统输入转速的先验知识,人工重构理想的转速脉冲信号,并利用该转速信号来控制对原始采集的振动信号进行的重采样以获取振动重采样信号。然后根据原始振动信号频谱中共振所处的频带位置来选择重采样信号带通滤波的频带,以获得重采样信号的带通信号。最后通过对带通信号进行基于Hilbert变换的包络解调分析,获得包络谱图以检测轴承的故障状态类型。经现场采集数据分析表明,该方法能够捕获带故障轴承的特征信息。该方法简明易行,适合现场实时应用。

精密减速器摆线轮制造误差的数字化测量

摆线轮的制造误差是影响精密减速器传动精度的重要因素。基于使用一维测头的齿轮测量中心提出了一种精密减速器摆线轮制造误差的数字化测量方法,该方法能够快速而精确的实现摆线轮制造误差的测量。通过建立摆线轮的理论齿廓模型和误差测量模型,计算得到了测头的理论运动轨迹。根据精密测量原理,通过采取实际齿廓的NURBS拟合以及实际齿廓与理论齿廓的最佳匹配处理,构建了摆线轮制造误差精确计算过程及制造误差处理的数学模型,通过采用优化迭代算法求解得到了摆线轮的实际制造误差。在国产JB45型齿轮测量中心上对摆线轮的实际齿廓进行了实际检测,验证了该方法的准确性和有效性。

基于健康管理功能的测控天线一体化维护保障系统研究

测控系统属于复杂的电子信息装备,广泛服务于我国航天器测控任务,测控天线是测控系统的重要组成部分,维护难度大,保障要求高。在国内外装备一体化维护保障系统和天线设备的维护现状的基础上,对测控天线一体化维护保障系统的需求进行了分析,结合测控天线设备健康管理系统的功能设计、工作流程、运行模式、关键技术的实现,提出了利用分布式健康管理系统结合中心集中管理和信息化服务,提供基于测控天线故障诊断与评估、状态预测、维护策略指导以及设备全生命周期管理等功能的一体化维护保障系统的建设思路,并以某测站设备为管理对象,通过建立测控天线设备健康管理系统及中心管理应用平台,对系统功能、信息交互和运行模式在工程中进行了初步的实践应用。

测控天线健康管理与支援保障系统研究及设计

针对航天测控网内天线设备在监测、设备健康管理及维护保障方面的需求,参考目前设备状态维修的相关标准和预测及健康管理(PHM)功能框架,面向航天地面测控设备,提出了测控天线健康管理与支援保障系统的建设思路。针对测站、用户中心和厂所在设备管理与保障中的不同功能定位,设计了测站、中心的分级分层管理和远程支援的总体架构,明确了系统内各节点的功能设计要点及系统工作流程、运行模式和关键技术要点。并以测控设备的天线系统作为健康管理对象,通过建立测站管理终端和测控设备健康管理中心应用平台,对系统主要功能、节点间信息交互、运行模式和关键技术在工程中进行了实践和验证,系统架构合理可行,对工程应用具有积极的指导和借鉴意义。

70米射电望远镜滚轮组合的制造与安装

70m射电望远镜的方位转动依靠滚轮组合在轨道面上的滚动,为使其能够高精度准确指向被观测天体和航天器,依据滚轮组合的高精度安装要求,依次从加工与装配、安装与检测两个环节一一保证。首先,分析滚轮组合的结构组成以及运动原理;然后,分别控制滚轮轴与箱体的加工精度以及二者装配时的精度,保证了滚轮组合的加工与装配;现场通过激光跟踪仪检测、专用工装调整,保证了安装精度,经实际使用满足设计要求。

AD2S80A旋变数字转换器外围元件参数的计算方法

本文介绍AD2S80A旋变数字转换器(RDC)的原理、主要特点、技术指标和外围元件参数的计算方法,并通过该方法计算出了适用于400 Hz、1000 Hz、2000 Hz频率多极双通道旋转变压器AD2S80A的外围电阻电容匹配值。并采用对比图形式列出应用该计算方法后的曲线对比图,充分说明其外围元件参数配置对其转换精度的重要性。

大型抛物面天线健康管理系统设计研究

本文针对大型抛物面天线系统的任务特点及高可靠性要求,对其面临的维护保障难点进行了分析,提出了大型抛物面天线健康管理系统的功能框架以及系统硬件组成、软件功能及信息接口设计依据和方法,并以某典型12 m测控天线为对象,对其健康管理系统的监测信息、数据采集、信息交互、主要功能和主要工作流程进行了工程验证和应用。

转台式测控天线健康管理系统关键技术研究

本文根据转台式测控天线的功能、部署特点及可靠性要求,对其健康管理系统的指标体系、系统架构、特征提取、故障诊断与评估方法、健康等级划分关键技术的实现进行了阐述,并以12 m转台式测控天线为对象,对基于故障树、案例诊断和统一工况下利用层次分析法进行评估等关键技术进行了应用验证。

一种副反射面为椭球面的天线反射体测量技术

针对副反射面为非对称椭球面形式的多馈源、多频段天线反射体,需要对天线主反射面表面准确度、副反射面表面准确度及主反射面电轴、副反射面电轴和馈源系统中心轴的同轴度进行精确的测量和调整。应用数字工业摄影测量系统,以副反射面六杆联动机构的旋转中心轴为基准,对副反射面表面准确度进行精密测量和调整;在天线俯仰35°位置,以馈源系统中心轴为基准对主反射面表面准确度和副反射面姿态进行精密测量和调整。主反射面表面准确度优于±0.30 mm;副反射面表面准确度优于±0.11 mm;副反射面电轴和主反射面电轴的同轴度优于0.5 mm时,测试天线系统接收S频段和X频段信号的方向图,综合电气性能满足指标要求。

天线反射体的空间几何关系精密测量

采用数字工业摄影测量技术对天线反射体的空间几何关系进行精密测量和调整,并应用公共点坐标转换方法统一测量和调整过程中的坐标系。公共点坐标转换准确度可达±0.1 mm。天线主反射面表面准确度优于±0.26 mm,副反射面中心位置准确度优于 0.7 mm,高度位置准确度优于 0.5 mm 时,某 13 m 口径抛物面天线接收和发送频率为 f=19.6 GHz 的 Ka 频段电磁波信号,天线反射体的电性能测试满足指标需求。与传统的天线反射体测量和调整方式相比,省去通过天线接收卫星信号扫描方向图调整副反射面姿态的大量工作,具有高准确度、高效、高可靠性等特点。

12米三轴天线S跟踪模式下的Ka频段校相技术研究

12米三轴天线广泛用于遥感卫星的接收,本文介绍了12米三轴天线对遥感卫星进行Ka频段校相的快速实现方法,此方法具有快速可靠、简捷实用等特点。