一种全自动可控雷达天线装置的制作方法

1.本发明属于航空航天技术领域，具体涉及一种全自动可控雷达天线装置。


背景技术：

2.雷达天线是一种变换器，将传输线上传播的导行波，变换成无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换，是一种在无线电设备中用来发射或者接收电磁波的部件。八木天线是一种常用的雷达天线，是一种由受激单元、无源反射器和无源引向器组成的端射式天线。一般的八木天线包括一个受激单元、一个无源反射器和三个平行排列的无源引向器。在使用过程中，往往需要很大的接收面积和展开尺寸，导致不便于收纳和运输。现阶段，八木天线的收缩主要依靠人工完成，将天线振子通过旋转平行固定于主杆的一侧，费时费力，效率低下，更重要的是，折叠后的尺寸依旧较大，因此，为了降低作业时间，提高作业效率，优化占用空间，有必要设计一种全自动可控雷达天线装置。
3.电动推杆又名直线驱动器，是由电机推杆和控制装置等单元组成的一种直线运动单元，能够将旋转运动转换为直线运动。可以在一定范围行程内做往复运动，同时具有体积小、精度高、自锁性好的特点。为了实现雷达天线的全自动折叠，可以利用电动推杆的高精度直线运动和自锁的特点，将其作为驱动器带动其他折叠组件实现全自动收缩。因此，通过上述电动推杆实现对该雷达天线的全自动收缩和展开，解决收纳和运输问题。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提出了一种全自动可控雷达天线装置，该装置包括反射单元、受激单元、信号增强单元和直线驱动单元四部分组成。
5.所述反射单元的结构是：反射端顶块1与第一铰链连接杆2相铰接，反射端顶块1与反射端第三电动推杆40相固接，第一无源振子3分别与第一铰链连接杆2和反射端第一固定环4相铰接，反射端第一固定环4与反射端第二套筒39相固接，反射端第二固定环5与反射端第二套筒39固接，反射端第三固定环6与反射端第一套筒38相固接，反射端第二电动推杆7分别与反射端第三电动推杆40和反射端第一电动推杆14相连接，反射端第三电动推杆40在反射端第二电动推杆7中滑动，反射端第二电动推杆7在反射端第一电动推杆14中滑动，反射端第二电动推杆7与反射端第一套筒38前端固接，反射端顶块1与第二铰链连接杆42相铰接，第二无源振子41分别与第二铰链连接杆42和反射端第一固定环4相铰接。
6.所述受激单元的结构是：反射端导向套筒8在主套筒32中滑动，第三铰链连接杆9分别与反射端导向套筒8和第一有源振子组10相铰接，第一有源振子组10与反射端第四固定环35相铰接，反射端第四固定环35与主套筒32相固接，第四铰链连接杆37分别与反射端导向套筒8和第二有源振子组36相铰接，第二有源振子组36与反射端第四固定环35相铰接，第一有源振子组10由第一有源振子47和第二有源振子48组成，第二有源振子组36由第三有源振子43和第四有源振子44组成。
7.所述信号增强单元的结构是：第一旋转结构杆11两端分别与第一有源振子组10和
第三无源振子12相铰接，第二旋转结构杆34两端分别与第二有源振子组36和第四无源振子33相铰接，第三无源振子12与信号增强端第一固定环13相铰接，信号增强端第一固定环13与主套筒32相固接，第四无源振子33与信号增强端第一固定环13相铰接，反射端第一电动推杆14与主套筒32固接，第五无源振子16铰接于信号增强端第二固定环31上，信号增强端第二固定环31与主套筒32固接，第六铰链连接杆29两端分与第六无源振子30和信号增强端第三固定环17相铰接，第五铰链连接杆15两端分别与第五无源振子16相铰接和信号增强端第三固定环17相铰接，信号增强端第三固定环17与信号增强端第一套筒28相固接，信号增强端第一套筒28在主套筒32外滑动，信号增强端第一电动推杆18与信号增强端第二级电动推杆19相连接，信号增强端第二级电动推杆19在信号增强端第一电动推杆18中滑动，信号增强端第四固定环20与第七无源振子21相铰接，信号增强端第四固定环20与信号增强端第二套筒27固接，第七铰链连接杆22两端分别与第七无源振子21和信号增强端顶块23相互铰接，第八铰链连接杆24两端分别与第八无源振子25和信号增强端顶块23相互铰接，信号增强端第三级电动推杆26与信号增强端顶块23相固接，信号增强端第三级电动推杆26在信号增强端第二级电动推杆19中滑动，信号增强端第二套筒27在信号增强端第一套筒28中滑动，第一旋转结构杆11由第一上球头连杆46和第一下球头连杆49组成，第一上球头连杆46两端分别与第一有源振子47和第三无源振子12铰接，第一下球头连杆49分别与第二有源振子48和第三无源振子12铰接，第二旋转结构杆34由第二上球头连杆45和第二下球头连杆50组成，第二上球头连杆45两端分别与第三有源振子43和第四无源振子33铰接，第二下球头连杆50分别与第四有源振子44和第四无源振子33铰接。
8.所述直线驱动单元的结构是：反射端电动推杆由反射端第一电动推杆14、反射端第二电动推杆7、反射端第三电动推杆40组成，信号增强端电动推杆由信号增强端第一电动推杆18、信号增强端第二电动推杆19、信号增强端第三电动推杆26组成。
9.本发明的有益效果为：
10.1.本发明所述的可控雷达天线装置由两组直线驱动单元控制天线的自动展开和折叠，直线驱动单元带动各组套筒和振子运动，可以实现不同展开速度的调节，展开后可以实现状态自锁；
11.2.本发明所述的受激单元通过在一定斜率的固定环上旋转，实现受激单元从x形的展开状态到平行折叠状态的自动变化，在满足有受激单元展开要求的条件下，可以有效减小折叠后的尺寸空间。
附图说明
12.图1是本发明天线展开状态示意图；
13.图2是本发明天线折叠状态示意图；
14.图3是本发明天线完整展开结构示意图；
15.图4是本发明天线受激单元局部示意图；
16.图5是本发明天线展开顺序示意图。
具体实施方式
17.如图1所示，本发明所述反射单元的结构是：反射端顶块1与第一铰链连接杆2相铰
接，反射端顶块1与反射端第三电动推杆40相固接，第一无源振子3分别与第一铰链连接杆2和反射端第一固定环4相铰接，反射端第一固定环4与反射端第二套筒39相固接，反射端第二固定环5与反射端第二套筒39固接，反射端第三固定环6与反射端第一套筒38相固接，反射端第二电动推杆7分别与反射端第三电动推杆40和反射端第一电动推杆14相连接，反射端第三电动推杆40在反射端第二电动推杆7中滑动，反射端第二电动推杆7在反射端第一电动推杆14中滑动，反射端第二电动推杆7与反射端第一套筒38前端固接，反射端顶块1与第二铰链连接杆42相铰接，第二无源振子41分别与第二铰链连接杆42和反射端第一固定环4相铰接。
18.如图1和图4所示，本发明所述受激单元的结构是：反射端导向套筒8在主套筒32中滑动，第三铰链连接杆9分别与反射端导向套筒8和第一有源振子组10相铰接，第一有源振子组10与反射端第四固定环35相铰接，反射端第四固定环35与主套筒32相固接，第四铰链连接杆37分别与反射端导向套筒8和第二有源振子组36相铰接，第二有源振子组36与反射端第四固定环35相铰接，第一有源振子组10由第一有源振子47和第二有源振子48组成，第二有源振子组36由第三有源振子43和第四有源振子44组成。
19.如图1和图4所示，本发明所述信号增强单元的结构是：第一旋转结构杆11两端分别与第一有源振子组10和第三无源振子12相铰接，第二旋转结构杆34两端分别与第二有源振子组36和第四无源振子33相铰接，第三无源振子12与信号增强端第一固定环13相铰接，信号增强端第一固定环13与主套筒32相固接，第四无源振子33与信号增强端第一固定环13相铰接，反射端第一电动推杆14与主套筒32固接，第五无源振子16铰接于信号增强端第二固定环31上，信号增强端第二固定环31与主套筒32固接，第六铰链连接杆29两端分与第六无源振子30和信号增强端第三固定环17相铰接，第五铰链连接杆15两端分别与第五无源振子16相铰接和信号增强端第三固定环17相铰接，信号增强端第三固定环17与信号增强端第一套筒28相固接，信号增强端第一套筒28在主套筒32外滑动，信号增强端第一电动推杆18与信号增强端第二级电动推杆19相连接，信号增强端第二级电动推杆19在信号增强端第一电动推杆18中滑动，信号增强端第四固定环20与第七无源振子21相铰接，信号增强端第四固定环20与信号增强端第二套筒27固接，第七铰链连接杆22两端分别与第七无源振子21和信号增强端顶块23相互铰接，第八铰链连接杆24两端分别与第八无源振子25和信号增强端顶块23相互铰接，信号增强端第三级电动推杆26与信号增强端顶块23相固接，信号增强端第三级电动推杆26在信号增强端第二级电动推杆19中滑动，信号增强端第二套筒27在信号增强端第一套筒28中滑动，第一旋转结构杆11由第一上球头连杆46和第一下球头连杆49组成，第一上球头连杆46两端分别与第一有源振子47和第三无源振子12铰接，第一下球头连杆49分别与第二有源振子48和第三无源振子12铰接，第二旋转结构杆34由第二上球头连杆45和第二下球头连杆50组成，第二上球头连杆45两端分别与第三有源振子43和第四无源振子33铰接，第二下球头连杆50分别与第四有源振子44和第四无源振子33铰接。
20.如图1所示，所述直线驱动单元的结构是：反射端电动推杆由反射端第一电动推杆14、反射端第二电动推杆7、反射端第三电动推杆40组成，信号增强端电动推杆由信号增强端第一电动推杆18、信号增强端第二电动推杆19、信号增强端第三电动推杆26组成。
21.本发明所述的一种全自动折叠雷达天线的工作过程详述如下：
22.如图1、图4和图5所示，反射端第二电动推杆7向受激单元端进行收缩，反射端第二
电动推杆7带动反射端第三电动推杆40、反射端第二套筒39、反射端第一套筒38、第一无源振子3、第二无源振子41、反射端顶块1、反射端第一固定环4、反射端第二固定环5、第一铰链连接杆2、第二铰链连接杆42同时向受激单元端平行移动，当反射端第三固定环6接触到反射端导向套筒8时反射端第二电动推杆7继续运动，反射端导向套筒8带动第三铰链连接杆9和第四铰链连接杆37继续运动，第三铰链连接杆9带动第一有源振子组10进行旋转直至收缩时角度，第一有源振子组10通过第一旋转结构杆11带动第三无源振子12同步旋转至收缩时角度，第四铰链连接杆37带动第二有源振子组36进行旋转直至收缩时角度，第二有源振子组36通过第二旋转结构杆34带动第四无源振子33同步旋转至收缩时角度，反射端第二电动推杆7收缩完成；反射端第三电动推杆40向受激单元端进行收缩，反射端第三电动推杆40带动反射端第二套筒39、无源振子3、第二无源振子41、反射端顶块1、反射端第一固定环4、反射端第二固定环5、第一铰链连接杆2、第二铰链连接杆42同时向受激单元端平行移动，当反射端第二固定环5接触到反射端第三固定环6时反射端第三电动推杆40继续运动，反射端顶块1带动第一铰链连接杆2和第二铰链连接杆42继续运动，第一铰链连接杆2带动第一无源振子3进行旋转直至收缩时角度，第二铰链连接杆42带动第二无源振子41进行旋转直至收缩时角度，反射端第三电动推杆40收缩完成，反射端收缩完成，展开过程与收缩过程反向。
23.如图1和图5所示，信号增强端第二电动推杆19向受激单元端进行收缩，信号增强端第二电动推杆19带动信号增强端第三电动推杆26、信号增强端第二套筒27、信号增强端第八无源振子25、信号增强端第七无源振子21、信号增强端顶块23、信号增强端第四固定环20、第八铰链连接杆24、第七铰链连接杆22同时向受激单元端平行移动，当信号增强端第四固定环20接触到信号增强端第一套筒28时信号增强端第二电动推杆19继续运动，与信号增强端第一套筒28所固接的信号增强端第三固定环17带动第六铰链连接杆29和第五铰链连接杆15继续运动，第六铰链连接杆29带动第六无源振子30进行旋转直至收缩时角度，第五铰链连接杆15带动第五无源振子16进行旋转直至收缩时角度，信号增强端第二电动推杆19收缩完成；信号增强端第三电动推杆26向受激单元端进行收缩，信号增强端第三电动推杆26带动信号增强端第二套筒27、信号增强端第八无源振子25、信号增强端第七无源振子21、信号增强端顶块23、第七铰链连接杆22、第八铰链连接杆24同时向受激单元端移动，当信号增强端第四固定环20接触信号增强端第一套筒28时，固定环20停止运动，信号增强端第三电动推杆26继续运动，信号增强端顶块23带动第七铰链连接杆22和第八铰链连接杆24继续运动，第七铰链连接杆22带动第七无源振子21进行旋转直至收缩时角度，第八铰链连接杆24带动第八无源振子25进行旋转直至收缩时角度，信号增强端第三电动推杆26收缩完成，信号增强端收缩完成，即实现由a到b再到c的收缩过程和由c到b再到a的展开过程，展开过程与收缩过程反向。
24.雷达天线折叠状态如图2所示，雷达天线展开状态如图3所示。