[发明专利]一种温度自适应反射面调整组件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及反射面天线领域中的一种温度自适应反射面调整组 件的制造方法，特别适用于大口径、大温差工作环境、工作在高频段， 尤其是天线口径大于25米、工作环境温差在50℃以上、工作频率在 Ka频段以上的各种形式的反射面天线用作高精度主、副反射面的调 整组件制造。

背景技术

随着天线工作频率越来越高，对反射面精度(通常用表面均方根 值σ来描述)的要求相应越来越高，在影响反射面精度σ的诸因素之 中，除了制造和装配技术之外，工作环境的影响是不容忽视的因素， 尤其是天线口径大于25米、工作频率在Ka频段以上，各种形式的 大口径、高精度反射面天线，环境因素对反射面精度σ的影响凸现， 特别是环境大温差热因素的影响尤为突出，迄今为止，业界对如何消 除或有效减小在大温差环境中热因素的影响，还没有可行的技术先 例。目前，露天环境工作在各频段的大口径反射面天线的反射面，在 与天线背架的连接结构设计方面，都是采用传统的技术方案进行设 计，特别是在钢材背架和铝材反射面之间的调整连接组件的设计，都 采用诸如螺杆等组件直接硬连接的方法，这种连接方法在结构的热性 能上存在如下不足：

传统的调整连接组件方法，是在组成天线反射面的每块反射面单 元的四个角部与天线背架之间，分别用四组螺杆、螺母等标准件直接 进行刚性连接，这种连接方法虽然能够满足每块反射面单元的安装和 调整，但是却不能协调钢材背架和铝材反射面单元之间由于钢、铝不 同材料线膨胀系数而引起的变形差值，从而导致反射面整体表面精度 σ的恶化，形成了大口径高精度反射面的关键技术弱点。这是因为在 对天线反射面精度σ产生影响的热变形因素有三个，即：

a.天线背架的热变形因素；

b.反射面单元的热变形因素；

c.背架与反射面不同材质，在传统的刚性连接约束下，产生的变形 不协调因素。

理论和计算结果表明，前两个因素虽然不能人为控制，但是因为 本身的材料同一，热变形较均匀，所以它对反射面的整体精度σ的影 响不大，不构成主要因素，而在后一个因素中，由于背架和反射面单 元的材料不同，材料线膨胀系数不同，但二者之间所采用的刚性连接 方法，使得刚度相对较弱的铝质反射面单元的变形屈服于刚度相对较 强的钢质背架变形，从而引起反射面精度σ的恶化。这一因素不但对 反射面精度σ影响十分明显，可构成主要因素，必须在制造中加以控 制。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种 温度自适应反射面调整组件的制造方法，并且本发明方法制造的反射 面调整组件不但适用于大口径、大温差工作环境和高精度的反射面天 线的单元调整，而且还具有调整组件结构简单、重量轻、易加工，调 整方便，价格成本低廉，性能稳定可靠等特点，能适用于各种形式的 大口径、大温差、高频段应用环境下的高精度天线反射面的调整组件 制造。

本发明的目的是这样实现的，采用单自由度调整件和双自由度调 整件组合进行不同材质间温差热变形自动调节的原理，单自由度调整 件确定了反射面与背架之间结构的相对位置，双自由度调整件使反射 面在半径方向位移适应温差变形，单、双自由度调整件组合使反射面 在圆周方向转动适应温差变形，进行天线反射面温度自适应调整；

包括步骤

①根据反射面单元10的径向尺寸作为公称尺寸，计算反射面单 元10和天线背架11在工作温差下的热变形量的差值：

ΔL＝L×Δt(α₁-α₂)

式中：ΔL为反射面单元10和天线背架11在工作温差下的热变 形量的差值，单位为毫米

L为反射面单元的径向公称尺寸，单位为毫米

Δt为工作温差，单位为℃

α₁为反射面单元的材料线膨胀系数，单位为10^-6℃^-1

α₂为背架的材料线膨胀系数，单位为10^-6℃^-1；

②设计制造单自由度调整座2、调整螺杆3、单自由度轴5，将 调整螺杆3通过单自由度轴5、采用小标准件6安装在单自由度调整 座2的内、外支臂间，构成单自由度调整件1；