一種大型有源相控陣?yán)走_(dá)集成結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于雷達(dá)工程領(lǐng)域，涉及一種復(fù)雜的相控陣?yán)走_(dá)結(jié)構(gòu)的設(shè)計。該發(fā)明針對大型相控陣?yán)走_(dá)重復(fù)精度難于保證、維修性較差、大量使用的矩形插座可靠性差等問題提出的解決方案，可以應(yīng)用于大型復(fù)雜的相控陣?yán)走_(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計中。
【背景技術(shù)】
[0002]新的相控陣?yán)走_(dá)特點(diǎn)是體積大，重量大，天線重復(fù)精度要求高，系統(tǒng)集成度高，系統(tǒng)可靠性要求高。前述要求對結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了很高的要求。目前相控陣?yán)走_(dá)常將雷達(dá)所有分系統(tǒng)的模塊安裝于一個平面內(nèi)，從而導(dǎo)致模塊的安裝密度過高，不利于散熱；收發(fā)組件與其它分系統(tǒng)連接的盲配插座未經(jīng)加固，可靠性差；天線罩的可拆卸性差，從而導(dǎo)致天線陣子很難進(jìn)行外場維修。為此，我們提出了一種新的大型相控陣?yán)走_(dá)結(jié)構(gòu)集成結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]要解決的技術(shù)問題
[0004]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種大型有源相控陣?yán)走_(dá)集成結(jié)構(gòu)。
[0005]技術(shù)方案
[0006]—種大型有源相控陣?yán)走_(dá)集成結(jié)構(gòu)，其特征在于包括框架、收發(fā)組件及天線陣子、A/D模塊、DC/DC電源、子站光端機(jī)、光分配器、50伏直流電源、風(fēng)機(jī)電源、頻綜組合、信處組合和GPS主機(jī)；所述的框架中間設(shè)有隔板將框架分為前后兩個艙，收發(fā)組件及天線陣子位于前艙內(nèi)，以后艙的幾何中心將后艙分為左上區(qū)域、左下區(qū)域、右上區(qū)域、右下區(qū)域4個區(qū)域，A/D模塊、DC/DC電源、子站光端機(jī)、光分配器和50伏直流電源以鏡像對稱方式分別位于4個區(qū)域，風(fēng)機(jī)電源位于右下區(qū)域的左上部位，頻綜組合、信處組合和GPS主機(jī)從左至右依次位于左下區(qū)域的下部；所述的隔板上設(shè)有矩形插座用于與收發(fā)組件及天線陣子進(jìn)行盲插。
[0007]收發(fā)組件及天線陣子為640個，呈三角形不規(guī)則分布，每個模塊的橫向間距為58.9毫米，縱向間距為300毫米，每4個模塊構(gòu)成一個小單元，小單元沿橫向共有12列，每列的單元數(shù)從左至右分別為13、13、13、14、13、14、14、13、14、13、13、13。
[0008]框架的后艙左上區(qū)域安裝有10個A/D模塊、10個DC/DC電源、10個子站光端機(jī)；1個A/D模塊、1個DC/DC電源和1個子站光端機(jī)構(gòu)成一組，共分為10組，在框架上分3行安裝，第1行安裝3組，第2行安裝4組，第3行安裝3組，在第3行的右邊安裝光分配器，在第3行的下方安裝50伏直流電源。
[0009]在前艙上還設(shè)有天線罩，所述的天線罩采用雙向滑軌安裝的方式方便拆卸。
[0010]—種矩形插座的灌封加固方法，其特征在于步驟如下:
[0011]步驟1:制作一個矩形空心工裝，所述的工裝采用的材料為尼龍1010，內(nèi)腔尺寸比矩形插座大0.2毫米，壁厚為1毫米；
[0012]步驟2:將工裝套在插座上，將南大704膠擠入工裝內(nèi)直到膠已覆蓋所有插針與導(dǎo)線焊接處；
[0013]步驟3:將插座于常溫下放置24小時直至固化。
[0014]有益效果
[0015]本發(fā)明提出的一種大型有源相控陣?yán)走_(dá)集成結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)相控陣?yán)走_(dá)結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的有意效果為:
[0016]1、采用前后兩個艙的布局形式，前艙安裝有640個收發(fā)組件及天線陣子。其排布為三角形排布。后艙安裝40個A/D模塊，40個DC/DC電源，40個子站光端機(jī)，4個光分配器，4個50伏直流電源。該128個模塊均布與后艙的四個象限內(nèi)，信處組合，頻綜組合，主站光端機(jī)，GPS主機(jī)等則安裝于后艙的左下角，這樣的集成結(jié)構(gòu)不僅布局緊湊、而且有利于部件之間的散熱以及信號之間的抗干擾。
[0017]2、為了提高陣子天線的重復(fù)定位精度，將陣子安裝于收發(fā)組件上，收發(fā)組件的前面及后面均有定位銷，其中前面的定位銷可以保證天線陣子的重復(fù)定位精度，后面的定位銷可以保證收發(fā)組件與插座的盲配精度。
[0018]3、為了提高雷達(dá)的維修性，天線罩采用雙向?qū)к壍陌惭b方式，可以在野外進(jìn)行人工拆卸。
[0019]4、為了提高雷達(dá)的可靠性，對收發(fā)組件使用的盲配插座進(jìn)行灌膠加固處理。
【附圖說明】
[0020]圖1為前艙安裝圖
[0021]圖2為后艙安裝圖
[0022]圖3天線罩雙向滑軌示意圖
[0023]圖4矩形插座灌封示意圖
[0024]圖5收發(fā)組件定位示意圖
[0025]1 -框架、2-收發(fā)組件及天線陣子、3-A/D模塊、4-DC/DC電源、5_子站光端機(jī)、6_光分配器、7-50伏直流電源、8-風(fēng)機(jī)電源、9-頻綜組合、10-信處組合、11-GPS主機(jī)、12-天線罩、13-底座、14-鋼珠、15-矩形插座、16-矩形空心工裝、17-安裝面板、18-收發(fā)組件、19-第一定位銷、20-第二定位銷。
【具體實施方式】
[0026]現(xiàn)結(jié)合實施例、附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0027]本發(fā)明結(jié)構(gòu)將雷達(dá)的所有分系統(tǒng)集成于一方形框架內(nèi)。框架外形尺寸為:4500 (長)X 2950 (寬)X δΟΟ (高)，總重量為2噸。
[0028]為了降低成本，提高可靠性，每一個A/D板、DC/DC電源、子站光端機(jī)對應(yīng)16個收發(fā)組件，所以將傳統(tǒng)的平面集成改為立體集成，即將雷達(dá)框架分為前后兩個艙。
[0029]參見圖1，框架1采用鉚接成形，中間的隔板分隔為兩個艙。其前艙內(nèi)安裝有640個收發(fā)組件及天線陣子2，其呈三角形不規(guī)則分布，每個模塊的橫向間距為58.9毫米，縱向間距為300毫米。每4個模塊構(gòu)成一個小單元，小單元沿橫向共有12列，每列的單元數(shù)從左至右分別為13、13、13、14、13、14、14、13、14、13、13、13。收發(fā)組件及天線陣子2與安裝在隔板上的矩形插座進(jìn)行盲插。
[0030]參見圖2，以后艙的幾何中心將后艙分為4個區(qū)域，左上區(qū)域裝有10個A/D模塊3，10個DC/DC電源4，10個子站光端機(jī)5，這30個模塊每3個(1個A/D模塊、1個DC/DC電源、1個子站光端機(jī))構(gòu)成一組，共分為10組，該10組模塊在框架內(nèi)分3行安裝，第1行安裝3組，第2行安裝4組，第3行安裝3組，在第3行的右邊安裝光分配器6，在第3行的下方安裝50伏直流電源7。右上區(qū)域的安裝模塊數(shù)量與左上區(qū)域完全一致。安裝模塊位置與左上區(qū)域鏡像對稱。右下區(qū)域也安裝有左上區(qū)域的所有模塊，這些模塊的排列方式也與左上區(qū)域的排列方式鏡像對稱，另外，在該區(qū)域的左上部位安裝有風(fēng)機(jī)電源8。左下區(qū)域也安裝有左上區(qū)域的所有模塊，這些模塊的排列方式也與左上區(qū)域一致，另外該區(qū)域的下部，從左至右還分別安裝有頻綜組合9，信處組合10，GPS主機(jī)11。各個模塊之間是使用線纜連接。
[0031]參見圖3，為了便于前艙的收發(fā)組件及天線陣子的維修，需要能很方便的拆卸安裝于框架前面的長方形天線罩12，所以我們在天線罩12的上邊及下邊安裝有雙向?qū)к?。該?dǎo)軌通過底座13分別固定于框架上邊及下邊，底座在對應(yīng)天線罩的位置分別安裝直徑為10的不銹鋼鋼珠14。每個方向的鋼珠數(shù)量為60個，間距為50毫米，鋼珠與天線罩的間隙為2毫米，底座與天線罩上側(cè)的間隙為3毫米。
[0032]參見圖4，安裝于框架1前后艙隔板上與收發(fā)組件盲配的矩形插座15的插針與線纜的焊接處可靠性不高，影響整個雷達(dá)的可靠性，提出采用灌封加固的方式，首先制作一個矩形空心工裝16，該工裝采用的材料為尼龍1010，內(nèi)腔尺寸比插座大0.2毫米，壁厚為1毫米。在插座的焊接完成后，將工裝套在插座上，采用手工方式，將南大704膠擠入工裝內(nèi)，膠的多少已覆蓋所有插針與導(dǎo)線焊接處為宜，操作完成后，靜置插座于合適的位置，在實驗室環(huán)境下，24小時即可完全固化。
[0033]參見圖5，天線陣子固定于收發(fā)組件上，在收發(fā)組件反復(fù)拆卸及安裝后，為了保證天線陣子的重復(fù)精度，在收發(fā)組件安裝面板17的背面設(shè)計有兩個第一定位銷19，第一定位銷19的位置度公差為±0.02，對應(yīng)的定位孔位置度公差為+0.05，為了保證收發(fā)組件與對應(yīng)插座的盲配精度，在收發(fā)組件18的后部也安裝有兩個第二定位銷20，為了防止四個定位銷可能造成過定位，使得收發(fā)組件的拆卸及安裝比較困難，所以后部的兩個第二定位銷的位置度公差為±0.05，對應(yīng)的定位孔位置度公差為+0.1。
[0034]該結(jié)構(gòu)解決了大型相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)集成困難，天線重復(fù)精度難于保證，維修性及可靠性設(shè)計困難等技術(shù)難題，適合于批量生產(chǎn)。
[0035]大型相控陣?yán)走_(dá)結(jié)構(gòu)集成技術(shù)已成功應(yīng)用于某外貿(mào)雷達(dá)產(chǎn)品中，預(yù)計未來將帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益、軍事效益和社會效益，并具有更加廣闊的應(yīng)用前景。
【主權(quán)項】
1.一種大型有源相控陣?yán)走_(dá)集成結(jié)構(gòu)，其特征在于包括框架(1)、收發(fā)組件及天線陣子⑵、A/D模塊(3)、DC/DC電源⑷、子站光端機(jī)(5)、光分配器(6)、50伏直流電源(7)、風(fēng)機(jī)電源(8)、頻綜組合(9)、信處組合(10)和GPS主機(jī)(11);所述的框架⑴中間設(shè)有隔板將框架分為前后兩個艙，收發(fā)組件及天線陣子(2)位于前艙內(nèi)，以后艙的幾何中心將后艙分為左上區(qū)域、左下區(qū)域、右上區(qū)域、右下區(qū)域4個區(qū)域，A/D模塊(3)、DC/DC電源(4)、子站光端機(jī)(5)、光分配器(6)和50伏直流電源(7)以鏡像對稱方式分別位于4個區(qū)域，風(fēng)機(jī)電源(8)位于右下區(qū)域的左上部位，頻綜組合(9)、信處組合(10)和GPS主機(jī)(11)從左至右依次位于左下區(qū)域的下部；所述的隔板上設(shè)有矩形插座用于與收發(fā)組件及天線陣子(2)進(jìn)行盲插。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型有源相控陣?yán)走_(dá)集成結(jié)構(gòu)，其特征在于收發(fā)組件及天線陣子(2)為640個，呈三角形不規(guī)則分布，每個模塊的橫向間距為58.9毫米，縱向間距為300毫米，每4個模塊構(gòu)成一個小單元，小單元沿橫向共有12列，每列的單元數(shù)從左至右分別為 13、13、13、14、13、14、14、13、14、13、13、13。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型有源相控陣?yán)走_(dá)集成結(jié)構(gòu)，其特征在于框架(1)的后艙左上區(qū)域安裝有10個A/D模塊(3)、10個DC/DC電源(4)、10個子站光端機(jī)(5) ;1個A/D模塊、1個DC/DC電源和1個子站光端機(jī)構(gòu)成一組，共分為10組，在框架上分3行安裝，第1行安裝3組，第2行安裝4組，第3行安裝3組，在第3行的右邊安裝光分配器(6)，在第3行的下方安裝50伏直流電源(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型有源相控陣?yán)走_(dá)集成結(jié)構(gòu)，其特征在于在前艙上還設(shè)有天線罩(12)，所述的天線罩(12)采用雙向滑軌安裝的方式方便拆卸。5.一種用于權(quán)利要求1所述的大型有源相控陣?yán)走_(dá)布局結(jié)構(gòu)中的矩形插座的灌封加固方法，其特征在于步驟如下: 步驟1:制作一個矩形空心工裝(16)，所述的工裝采用的材料為尼龍1010，內(nèi)腔尺寸比矩形插座大0.2毫米，壁厚為1毫米； 步驟2:將工裝套在插座上，將南大704膠擠入工裝內(nèi)直到膠已覆蓋所有插針與導(dǎo)線焊接處； 步驟3:將插座于常溫下放置24小時直至固化。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大型有源相控陣?yán)走_(dá)集成結(jié)構(gòu)，采用前后兩個艙的布局形式，前艙安裝收發(fā)組件及天線陣子。后艙安裝其余分系統(tǒng)。為了提高陣子天線的重復(fù)定位精度，將陣子安裝于收發(fā)組件上，收發(fā)組件的前面及后面均有定位銷，其中前面的定位銷可以保證天線陣子的重復(fù)定位精度，后面的定位銷可以保證收發(fā)組件與插座的盲配精度。為了提高雷達(dá)的維修性，天線罩采用雙向滑軌的安裝方式，可以在野外進(jìn)行人工拆卸。為了提高雷達(dá)的可靠性，對收發(fā)組件使用的盲配插座進(jìn)行灌膠加固處理。
【IPC分類】G01S13/02, G01S7/02
【公開號】CN105277922
【申請?zhí)枴緾N201510741751
【發(fā)明人】王飛朝, 王克軍, 肖占牛, 高青松, 賈斌
【申請人】西安電子工程研究所
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月4日