用于半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架

摘要

本发明提出的一种用于半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架，旨在提供一种可靠性高、集成度高，安装、维护简单的安装支架。本发明通过下述技术方案予以实现：上端带有支撑翻盖(3)和自由端带有转接板(4)的支架箱体(2)，按两层错位结构固联在后背弧形支架基板(1)上，转接板以一个独立的活动安装单元固联在所述支架箱体的前端，附件支撑架(5)通过两层错位支架箱体之间的对接面，分别从下层首尾两端的支架箱体的前侧面，垂直插入固定在弧形支架基板(1)上；电源分配器(7)和位于电源分配器两侧的功分器(6)，作为附件固定在附件支撑架的前置面板上，完成一个组件子阵(10)的装配工作，最后，所有组件子阵固定到半球面相控阵雷达球面的内侧。

权利要求

1.一种用于半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架，包括：弧面支架基板（1）、支架箱体（2）、支撑翻盖（3）、转接板（4）和附件支撑架（5）、功分器（6）和电源分配器（7），其特征在于：上端带有支撑翻盖（3）和自由端带有转接板（4）的支架箱体（2），按两层错位结构固联在弧面支架基板（1）上，转接板（4）以一个独立的活动安装单元固联在所述支架箱体（2）的前端，附件支撑架（5）通过两层错位支架箱体（2）之间的对接面，分别从下层首尾两端的支架箱体（2）的前侧面，垂直插入固定在弧面支架基板（1）上；电源分配器（7）和位于电源分配器（7）两侧的功分器（6），作为附件固定在附件支撑架（5）的前置面板上，至此完成一个组件子阵（10）的装配工作，最后，所有的组件子阵（10）则通过紧固螺钉固定到半球面相控阵雷达球面的内侧完成阵列总装工作。

2.如权利要求1所述的用于半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架，其特征在于：弧面支架基板（1）及其上的支架箱体（2）、支撑翻盖（3）、转接板（4）、附件支撑架（5）、功分器（6）和电源分配器（7）作为一个独立组件子阵安装。

3.如权利要求1所述的用于半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架，其特征在于：组件子阵在半球面相控阵球体外预组装完成后，按装配顺序编号，连续拼接构成半球面相控阵雷达。

4.如权利要求1所述的用于半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架，其特征在于：弧面支架基板（1）是整个组件子阵（10）和相控阵雷达球体连接的桥梁，是整个雷达球体的内衬。

5.如权利要求1所述的用于半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架，其特征在于：支架箱体（2）、支撑翻盖（3）是支撑T/R组件的主体。

6.如权利要求1所述的用于半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架，其特征在于：组件子阵（10）分为四组，四个组件子阵（10）通过紧固螺钉固定在半球面支架（9）上，天线振子穿过半球面支架（9）上的通孔，通过紧固螺钉和T/R组件对接。

说明书

用于半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架

技术领域

[0001] 本发明涉及一种主要用于大型半球面相控阵雷达T/R组件的安装和维护支架。

背景技术

[0002] 美国的平面相控阵雷达XBR是一部X波段多功能宽带相控阵雷达，天线面积123平米，共81000个T/R组件；AN/TPY-2相控阵雷达也工作于X波段，天线面积9.2平米，共有25344个T/R组件。国内某型相控阵天线阵面表面积超过150平米，T/R组件数目超过2万2千个。若是直径超过10米的半球面相控阵雷达，表面积超过160平米，T/R组件数目将超过2万4千个，内部各种电缆总数超过8万根，平均每根电缆长度是12米。2万4千个T/R组件若每年的失效率是3％，则一年有720个组件需要更换，平均每天2个。传统的T/R组件安装方式是先将金属支架通过四颗紧固螺钉直接固定在半球面相控阵雷达的球面内侧，然后再通过四颗紧固螺钉将T/R组件固定在支架上，所用电缆直接连接到T/R组件的前端或者后端；当T/R组件更换时需要拧掉所有连接电缆，然后再拧掉T/R组件的四颗紧固螺钉。在T/R组件密集的狭小空间拆卸一个T/R组件再安装新的组件并连接好所有电缆，一切顺利的情况下最少需要12分钟。传统安装方式有四大难点：一是若安装两万个金属支架则需要在半球面相控阵雷达的球面内侧攻丝八万个孔，工作量大且很多孔位的攻丝定位不准，造成螺钉安装歪斜或无法安装；二是传统支架没有附带转接板或者没有附带独立活动的转接板，导致模块更换时需要多次安装、拆卸连接电缆；三是传统支架并无置于T/R组件后端的附件支撑架，导致功分器、电源分配器距离组件过远，增加大量的无效走线长度，造成组件后端电缆数量众多犹如瀑布一般，对模块的遮挡十分严重，并且极大的浪费球体内部有限的空间，更重要的是大大增加了电缆的使用成本。四是由于传统安装方式没有实行组件子阵式的模块化安装方式，所有T/R组件及其支架都是单独安装于半球面相控阵雷达的球体内侧，所有的安装工作必须且只能在球体内部完成，导致安装难度大、效率低。因此，采用传统安装方式来安装T/R组件，当安装组件数目达到上万个甚至更多时人力、物力、时间的浪费是很惊人的。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对现有技术存在不足之处，提供一种集成度高、可靠性高，安装维护简单的模块化安装支架，用于大型半球面相控阵雷达T/R组件安装和维护。

[0004] 本发明可以通过以下措施来达到：一种用于半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架，包括：弧面支架基板1、支架箱体2、支撑翻盖3、转接板4和附件支撑架5、功分器6和电源分配器7，其特征在于：上端带有支撑翻盖3和自由端带有转接板4的支架箱体2，按两层错位结构固联在后背弧形支架基板1上，转接板4以一个独立的活动安装单元固联在所述支架箱体2的前端，附件支撑架5通过两层错位支架箱体2之间的对接面，分别从下层首尾两端的支架箱体2的前侧面，垂直插入固定在弧形支架基板1上；电源分配器7和位于电源分配器7两侧的功分器6，作为附件固定在附件支撑架5的前置面板上，至此完成一个组件子阵的装配工作，最后，所有的组件子阵则通过紧固螺钉固定到半球面相控阵雷达球面的内侧完成阵列总装工作。

[0005] 本发明相比于现有T/R组件安装方案具有如下有益效果：

[0006] 模块化装配更简单。本发明从保证设备总体的可靠性、适用性、维修性出发，针对传统支架安装的弊端，采用新型安装支架来减少相控阵雷达T/R组件安装和维护的无效工作量，最大限度的降低总体成本。将弧面支架基板1作为整个组件子阵的依托，组件子阵的所有组件均直接或间接的模块化安装在弧面支架基板1上，同时将弧面支架基板1作为组件子阵和半球面支架连接的桥梁。组件子阵的金属材质及其模块化的体积更易于精准的机械加工，安装更加便捷，且弧面支架基板1及其上的支架箱体2、支撑翻盖3、转接板4、附件支撑架5、功分器6、电源分配器7，可以作为一个独立组件子阵来安装，大量的子阵组装工作可以在半球面支架外部预先完成，最后在球体内进行子阵的安装即可。模块化安装方式极大的减少了半球体内部装配工作量，系统整体的安装和维护时间缩短为传统安装方式的三分之一到四分之一。

[0007] 安装维护更简单。本发明采用一个独立的活动安装单元转接板4和只需将T/R组件推入的支架箱体2，通过合上支撑翻盖3，就可保证模块的初步固定，然后将转接板4和T/R组件的后端对正并通过两颗紧固螺钉固定即可。由于组件安装使用的螺钉数目仅为传统支架的一半，且螺钉安装在支架的尾部，T/R组件更换时拧下两颗螺钉后只需要取下转接板4，翻开支撑翻盖3即可，既保护电缆又减少无效工作量。相比于传统支架，新支架安装、拆卸T/R组件更加简单和高效。

[0008] 走线更省更经济。本发明将附件支撑架5，功分器6，电源分配器7三者整体作为一个附件单元，直接置于8个T/R组件后端一定距离处，最大限度的缩短转接板4与功分器6、电源分配器7的电缆连接长度；传统支架并无类似的置于T/R组件后端的附件支撑架，导致功分器、电源分配器距离T/R组件过远，增加大量的无效走线长度，造成T/R组件后端电缆数量众多犹如瀑布一般，对其它的组件遮挡十分严重，并且极大的浪费球体内部有限的空间，更重要的是大大增加了电缆的使用成本。若半球面的直径是10米采用新型支架后转接板和功分器、电源分配器连接电缆的长度从原来12米长缩短为现在的0.3米长，且连接电缆长度和半球面直径大小再无关系，电缆实际使用长度缩减为原来的四十分之一，节约了模块后端大量宝贵的空间，同时走线也不再是难题。

[0009] 大幅节约系统成本。本发明将8个T/R组件安装到一个组件子阵中作为一个整体，T/R组件和附件支撑架上的功分器、电源分配器的距离近且满足T/R组件更换时所需的合适距离，即0.3米，若半球面的直径是10米那么2万个T/R组件的收发本振电缆共4万根，电源线2万束，电缆和电源线使用总成本约为1400万元的四十分之一即35万元，相比于传统安装方式电缆成本节约了40倍。

[0010] 实际成本变化对比如下表所示

[0011]

[0012] 提高了设备的维修性和保障性。采用本发明后T/R组件的安装和更换更加简单，不需要更换组件时再插拔电缆，组件更换时也不再受周围空间不足的限制，更换效率更高。提高了设备总体集成度，极大缩短了连接电缆的长度，球面内布局更加简洁美观，球体内设备散热效果进一步得到改善。

附图说明

[0013] 图1是本发明用于大型半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架构造示意图。

[0014] 图2图1的侧向示意图。

[0015] 图3是图1实施例的扩展示意图。

[0016] 图4是半球面相控阵雷达内球面安装关系后视分解示意图。

[0017] 图中：1弧面支架基板、2支架箱体、3支撑翻盖、4转接板，5附件支撑架，6功分器，7电源分配器，8振子天线、9半球面支架、10组件子阵、11电缆、12光缆。

具体实施方式

[0018] 参阅图1-图2。在以下描述的实施例中，一种用于大型半球面相控阵雷达T/R组件的安装支架，包括：弧面支架基板1、支架箱体2、支撑翻盖3、转接板4和附件支撑架5、功分器6和电源分配器7，共七个部分，其中，上端带有支撑翻盖3和自由端带有转接板4的支架箱体
2，按两层错位结构固联在后背弧形支架基板1上，转接板4以一个独立的活动安装单元固联在所述支架箱体2的前端，附件支撑架5通过两层错位支架箱体2之间的对接面，分别从下层首尾两端的支架箱体2的前侧面，垂直插入固定在弧形支架基板1上；电源分配器7和位于电源分配器7两侧的功分器6，作为附件固定在附件支撑架5的前置面板上，至此完成一个组件子阵的装配工作，最后，所有的组件子阵则通过紧固螺钉固定到半球面相控阵雷达球面的内侧完成阵列总装工作。

[0019] 弧面支架基板1及其上的支架箱体2、支撑翻盖3、转接板4、附件支撑架5、功分器6和电源分配器7，可以作为一个独立组件子阵安装。大量的组件子阵的组装工作可以在半球面相控阵球体外部预先完成，再根据组件子阵的编号，将多个组件子阵连续拼接来构成半球面相控阵雷达，即：组件子阵在半球面相控阵球体外预组装完成后，按装配顺序编号，连续拼接构成半球面相控阵雷达。弧面支架基板1是整个支架和相控阵雷达球体连接的桥梁，是整个雷达球体的内衬；支架箱体2、支撑翻盖3是支撑T/R组件的主体。8个支架箱体2通过紧固螺钉安装在弧面支架基板1上，8个支撑翻盖3通过铆钉分别固定在8个支架箱体2上，转接板4通过紧固螺钉安装在支架箱体2和支撑翻盖3上。功分器6，电源分配器7分别安装到附件支撑架5上，再把附件支撑架5固接到弧面支架基板1上；通过如图2所示这样安装附件支撑架5最大限度的缩短了转接板4与功分器6、电源分配器7的连接电缆长度。

[0020] 参阅图3。图例展示了四个组件子阵的并列安装关系，但还未安装到半球面相控阵的球面内侧。图中T/R组件已经置于支架箱体2中，从图中可以看出子阵间的相对空间位置关系更有利于电缆连接、走线和模块的安装、更换。

[0021] 参阅图4。图示给出了四个组件子阵10与半球面支架9的安装关系，以此局部安装关系来展示半球面相控阵球体内侧支架的全局安装效果。组件子阵(10)如果分为四组，四个组件子阵10通过紧固螺钉固定在半球面支架9上，天线振子穿过半球面支架9上的通孔，通过紧固螺钉和T/R组件对接。四个组件子阵安装后，再分别连接每一个组件子阵的电缆11、光缆12。从图中可以看出采用新型支架后T/R组件与功分器、电源分配器等附件的位置更加紧凑，连接线缆更短，整体布局简单明了。新型支架实现了兼顾可靠性、适用性、维修性的预定设计目标。

[0022] 本发明通过相关图例来展示和说明新颖之处，本领域的技术人员应了解，在形式上和内容上作出的改进都在本发明涵盖的范围之内。