高精度調(diào)整技術(shù)在大型天線陣面上的應(yīng)用研究*

方紅梅，鐘劍鋒，徐文華，保 宏

(1. 南京電子技術(shù)研究所， 江蘇 南京 210039； 2. 西安電子科技大學(xué)， 陜西 西安 710071)

引 言

隨著現(xiàn)代雷達(dá)越來(lái)越趨于高集成、高精度、大型化的發(fā)展方向，傳統(tǒng)的剛性連接方式很難滿足精度要求，迫切需要尋求一種新的解決途徑。與此同時(shí)，綜合考慮雷達(dá)的使用需求及制造成本，分塊拼裝成為必然趨勢(shì)。通過(guò)安裝自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)超大口徑天線陣面保型已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的主要手段。如美國(guó)GBT 110 m ×100 m口徑天線將整個(gè)陣面分割為兩千多個(gè)小陣面，采用2 209個(gè)作動(dòng)器實(shí)現(xiàn)大仰角下陣面保型[1]。上海65 m射電望遠(yuǎn)鏡主反射面被分割為一千多個(gè)小塊，通過(guò)主動(dòng)面調(diào)整技術(shù)補(bǔ)充因重力、溫度等因素帶來(lái)的反射面變形，使天線在所有的觀測(cè)頻率上都能獲得最高的接收效益。本文提出的多自由度精細(xì)調(diào)整機(jī)構(gòu)，旨在實(shí)現(xiàn)天線陣面位置和姿態(tài)的多自由度調(diào)節(jié)，在一定范圍內(nèi)抵消裝配加工環(huán)節(jié)造成的固定誤差，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)不同俯仰狀態(tài)下的精度調(diào)節(jié)，補(bǔ)償因重力、溫度等因素造成的呈周期性變化的變形，從而提高天線陣面精度，滿足雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)天線陣面的精度要求[2]。

1 研究平臺(tái)構(gòu)建

1.1 研究平臺(tái)的系統(tǒng)組成

本文以某型雷達(dá)為依托，選取天線陣面的典型分塊進(jìn)行研究。與Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)型一致，研究平臺(tái)的主體包含3大組成部分：承力骨架、天線陣面以及兩部分之間的調(diào)整機(jī)構(gòu)，分別對(duì)應(yīng)Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)的定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)以及兩個(gè)平臺(tái)之間的可變撐桿，如圖1所示?！?br>