一种用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种雷达结构，特别是指一种用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置。


背景技术：

2.现有相控阵雷达需要兼顾全方位扫描/跟踪两种任务时，必须采用单阵面机械旋转机构或者3~4个固定阵面的方式，虽能够实时全方位监测目标，但要求雷达的每个阵面必须具备较高的指标要求即在单个天线阵面上安装较多的通道，导致雷达阵面的体积庞大、重量较高、成本高昂。而现有具备360
°
机械扫描功能的雷达都是单阵面雷达，虽能够全方位监测目标，但受到物理原理制约，无法实现在跟踪目标的同时扫描其他方位特别是侧方及后方目标，导致在雷达的转动周期内部分侧、后方目标丢失。
3.另外，现有雷达伺服传动系统设计多采用齿轮传动或直接驱动，齿轮传动对结构设计要求、加工精度要求，装配工艺要求、工作环境要求和设备维护要求都比较高，成本较高且可靠性及可维护性较差，而现有直接驱动则不能实现多阵面不同方向的转动。


技术实现要素：

4.针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，能在同一时间兼顾全方位扫描，任意方向精密跟踪，且生产成本低。
5.实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，包括底座和多个位于底座上方的转动部件，所述多个转动部件上下依次连接，每个转动部件上安装一个雷达阵面，通过多个雷达阵面均匀分布进行360
°
机械扫描，任一雷达阵面在任意方向发现目标时，通过转动部件带动雷达阵面旋转，对多个雷达阵面组合重构，组合重构后的阵面对目标跟踪扫描。
6.进一步地，所述转动部件包括固定法兰、平面推力轴承、外转子电机和安装支架，所述外转子电机通过平面推力轴承与固定法兰连接，所述安装支架固定在外转子电机上，所述多个转动部件的固定法兰互相连接，最下方转动部件的固定法兰固定在底座上。
7.进一步地，所述转动部件为4个，通过转动部件转动4个安装支架上的雷达阵面可组成一个四面阵。
8.进一步地，所述多个转动部件的固定法兰通过螺钉连接。
9.进一步地，所述安装支架通过螺钉安装在外转子电机的转子上。
10.进一步地，所述外转子电机的定子采用中空筒状结构，并设有走线槽及电滑环安装位置。
11.进一步地，所述安装支架与雷达阵面转动连接，可调节雷达阵面的俯仰角。
12.进一步地，最上方的转动部件顶端设有防尘盖。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
14.（1）采用转动部件串联的结构，每一级电机均可在外部控制机构的作用下单独工
作，驱动单独阵面执行精确指向、周期旋转扫描等动作，也可执行以多个阵面组合而成一个大的阵面执行精确跟踪任务，从而以较低的成本实现同样任务；
15.（2）与传统的齿轮传动或直接驱动相比，本新型单阵面的转动部件是多电机串联直接驱动的，因而结构简单、成本低廉且可靠性和可维护性大大提高，雷达整机在实现同样威力及精确度的情况下，重量得以极大的减轻，部署也更加灵活。
附图说明
16.图1（a）为本实用新型的正视图，图1（b）为本实用新型的俯视图。
17.图2为图1（a）的剖视图。
18.图3为本实用新型的立体示意图。
19.图4为本实用新型中转动部件的结构示意图。
20.图5 为本实用新型安装四面阵单独工作的示意图。
21.图6为本实用新型重构为2个两面阵的示意图。
22.图7 为本实用新型重构为1个四面阵的示意图。
具体实施方式
23.以下将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都展于本实用新型保护的范围。
24.如图1（a）、图1（b）、图2、图3所示的一种可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，包括底座6和位于底座6上方的转动部件8，所述转动部件8多级串联，通过控制每个转动部件的旋转来实现多阵面重构，所述转动部件对外设备接口通过所述走线槽与外部控制设备连接，所述阵面安装支架用于安装雷达阵面并可实现方位向360
°
机械扫描；每个转动部件8安装一个雷达阵面，通过旋转多个阵面可以合成一个大的多面阵，实现方位向360
°
机械扫描。
25.如图4所示，所述转动部件包括固定法兰5、平面推力轴承4、外转子电机3、安装支架2、顶部防尘盖1，其中顶部防尘盖1仅在最上层转动部件上安装。其中外转子电机3的定子与固定法兰5通过螺钉紧固，平面推力轴承4安装在外转子电机3与固定法兰5之间，安装支架2通过螺钉安装在外转子电机3的转子上，单独工作时，上面的2个安装支架2、下面的2个安装支架2均为镜像对称结构，用于安装左右两个需要重构的面阵，转动部件通过走线槽与外部控制设备连接。
26.作为优选，所述外转子电机定子为中空筒状设计，内部预留走线槽及电滑环安装位置。
27.如图2 和图4，所述底座6与最下面的转动部件8中的固定法兰5通过螺钉互联紧固，多个转动部件8中的固定法兰5通过螺钉互联紧固，实现多级互联，多级串联，每个雷达阵面可单独工作，亦可在控制机构的作用下实现组合工作。
28.如图5、图1（b）所示四个面阵分别安装在每层转动部件8中的安装支架2上，初始时，上面两层安装的两个面阵、下面两层安装的两个面阵均呈180
°
背对背排布，上面两层安装的两个面阵之间的连线与下面两层安装的两个面阵之间的连线垂直，以实现360
°
监控。
29.如图6、图7所示面阵可实现多种重构方式，图6所示在任意方向发现目标后，四面阵在发现目标的方位重构为一个四合一的大阵面，并通过控制外转子电机3转动对其全方位机械扫描跟踪。图7所示上下两层可在方位向分别重构为两个二合一大面阵，并通过控制电机转动对其全方位机械扫描跟踪。
30.本实用新型能够实现多个阵面在方位和俯仰方向进行重构，大幅降低了雷达阵面的成本，体积和重量；此外，所述转动部件的新型结构设计，简化了传动机构，为雷达重构及扫描提供了较为可靠的结构支撑，减少了维护时间和难度。
31.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而己，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换，改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，其特征在于：包括底座（6）和多个位于底座（6）上方的转动部件（8），所述多个转动部件（8）上下依次连接，每个转动部件（8）上安装一个雷达阵面，多个雷达阵面均匀分布进行360
°
机械扫描，任一雷达阵面在任意方向发现目标时，通过转动部件（8）带动雷达阵面旋转，对多个雷达阵面组合重构，组合重构后的阵面对目标跟踪扫描。2.根据权利要求1所述的用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，其特征在于：所述转动部件（8）包括固定法兰（5）、平面推力轴承（4）、外转子电机（3）和安装支架（2），所述外转子电机（3）通过平面推力轴承（4）与固定法兰（5）连接，所述安装支架（2）固定在外转子电机（3）上，所述多个转动部件（8）的固定法兰（5）互相连接，最下方转动部件（8）的固定法兰（5）固定在底座（6）上。3.根据权利要求2所述的用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，其特征在于：所述转动部件（8）为4个，通过转动部件（8）转动，4个安装支架（2）上的雷达阵面可组成2个两面阵或者一个四面阵。4.根据权利要求2所述的用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，其特征在于：所述多个转动部件（8）的固定法兰（5）通过螺钉连接。5.根据权利要求2所述的用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，其特征在于：所述安装支架（2）通过螺钉安装在外转子电机（3）的转子上。6.根据权利要求2所述的用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，其特征在于：所述外转子电机（3）的定子采用中空筒状结构，并设有走线槽及电滑环安装位置。7.根据权利要求2所述的用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，其特征在于：所述安装支架（2）与雷达阵面转动连接，可调节雷达阵面的俯仰角。8.根据权利要求1~7任一所述的用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，其特征在于：最上方的转动部件（8）顶端设有防尘盖（1）。

技术总结
本实用新型涉及一种用于可重构相控阵雷达阵面的伺服装置，包括底座和多个位于底座上方的转动部件，所述多个转动部件上下依次连接，每个转动部件上安装一个雷达阵面，通过多个雷达阵面均匀分布进行360


技术研发人员：潘可可
受保护的技术使用者：南京佳讯电子科技有限公司
技术研发日：2022.11.03
技术公布日：2022/12/23