[发明专利]一种用于相控阵雷达阵面的可拓展子阵结构设计方法

说明书

本发明公开一种用于相控阵雷达阵面的可拓展子阵结构设计方法，首先分析装配尺寸链误差，将雷达阵面允许偏差的三分之一作为子阵设计公差；然后按照设计公差设计子阵各安装面的尺寸公差；最后将子阵阵列装配成n×m规模的雷达阵面，雷达阵面装配精度满足允许偏差的概率是99.73％。

技术领域

本发明涉及一种用于相控阵雷达阵面的可拓展子阵结构设计方法，尤其涉及一种子阵拓展时的定位、安装的连接方法。

背景技术

雷达阵面是相控阵雷达最重要的硬件之一。一般来说，雷达阵面集成了天线单元阵列、数据收发组件、电源、水冷等，集成度高和功能复杂是雷达阵面的特点和难点。为了提高设计效率，将雷达阵面分割成规模相等的子阵，单个子阵具备雷达的所有功能，若干子阵可快速拓展成不同规模的雷达阵面，这种子阵的设计方法是相控阵雷达阵面的发展方向。

现有的雷达阵面大多采用集成设计和模块化设计并存的设计方法。这种设计方法在欧美国家应用较为普遍，美国SPY系列雷达阵面的天线单元、数据收发组件采用模块设计，其天线罩、面阵骨架采用四边切角的整体集成设计。法国Thales海火雷达阵面采用类似SPY雷达阵面的设计方法，不同之处在于其每八个TR组件及其辅助组件又能组成一个独立模块，该独立模块骨架采用板材加工后拼装而成，拓展后的装配刚度和装配精度较差。在国内雷达阵面设计上，与国外相比，模块化程度不高。国内雷达阵面的模块化设计主要体现在TR组件上，其他设计大多采用集成设计。

如前所述，提高雷达阵面的模块化程度，能够提高互换性、设计效率和快速响应市场的能力。因此，目前仍然需要一种更加彻底的模块化设计的雷达阵面，使得每个模块结构上可以独立分开使用，又能够在快速拓展后克服装配精度差的结构设计方法。

发明内容

为克服现有技术中雷达阵面模块模块化程度不高、装配精度差等问题，本发明提出了一种用于相控阵雷达阵面的可拓展子阵结构设计方法。

本发明提出的用于相控阵雷达阵面的可拓展子阵结构设计方法，使用正态分布曲线分析装配尺寸链误差，将雷达阵面允许偏差的三分之一作为子阵设计公差；按照设计公差设计子阵各安装面(水平方向、垂直方向、法线方向)的尺寸公差；子阵可阵列装配成n×m规模的雷达阵面。

进一步的，所述子阵包括一个子阵机架10、一个天线转接盒20、若干内部模块30，其中天线转接盒20和内部模块30装入子阵机架10形成子阵。上述单个子阵具有雷达阵面的所有机构功能，集成度较高。

更进一步的，所述子阵机架10整体焊接加工成型，外部上、左面各设计四处凹形的定位、安装接口，外部下、右面各设计四处凸形的定位、安装接口，可以提高子阵机架10自身刚度及相互之间的连接刚度。所有定位、安装接口的尺寸公差均按照雷达阵面允许偏差的三分之一设计；子阵拓展时，子阵机架10之间凸凹处相互定位、拧紧连接，则每个子阵6个自由度均被约束。

本发明设计了一种更加彻底的模块化设计的子阵，雷达阵面装配精度满足允许偏差的概率是99.73％，置信度较高；单个子阵具有雷达阵面的所有机构功能，集成度较高。每个子阵结构上可以独立分开使用，又能够快速拓展，同时克服了装配精度差等问题，提高了雷达阵面的模块化程度及互换性、设计效率和快速响应市场的能力。

附图说明

图1本发明实施例的子阵组成图。

图2本发明实施例的子阵对外拓展接口图。

图3本发明实施例的子阵拓展示意图。

其中：10子阵机架；20天线转接盒；30内部模块；10a子阵对外拓展上下接口；10b子阵对外拓展左右接口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的设计方法作进一步的解释说明。