一种辐射单元及其组件的电性能测试装置及方法

摘要

本发明涉及一种辐射单元及其组件的电性能测试装置及方法，电性能测试装置包括支撑框架以及安装在支撑框架上的XY两轴驱动模组、YZ两轴驱动模组、电性能测试仪、支撑框架和辐射单元工装夹具，所述XY两轴驱动模组安装在所述支撑框架上并驱动所述辐射单元工装夹具在水平面移动，所述YZ驱动模组安装在所述支撑框架内并驱动所述电性能测试仪的电调插头在竖直面移动以对辐射单元工装夹具内的辐射辐射单元进行电性能测试。本发明采用XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合，分别驱动辐射单元工装夹具和电调插头移动，可以实现辐射单元及其组件电性能的快速检测，提高了测试效率，也为后续辐射单元的尺寸参数与电性能关联分析打下基础。

权利要求

1.一种采用电性能测试装置对辐射单元及其组件进行电性能测试方法，其特征在于，所述电性能测试装置包括支撑框架以及安装在支撑框架上的XY两轴驱动模组、YZ两轴驱动模组、电性能测试仪、支撑框架和辐射单元工装夹具，所述XY两轴驱动模组安装在所述支撑框架上并驱动所述辐射单元工装夹具在水平面移动，所述YZ两轴驱动模组安装在所述支撑框架内并驱动所述电性能测试仪的电调插头在竖直面移动以对辐射单元工装夹具内的辐射单元进行电性能测试；

采用电性能测试装置对辐射单元及其组件进行电性能测试方法包括以下步骤：

S1，将辐射单元夹持在辐射单元工装夹具内，将辐射单元工装夹具安装在XY两轴驱动模组上；

S2，利用XY两轴驱动模组将辐射单元工装夹具驱动到工业相机下方，利用工业相机对辐射单元的尺寸参数进行提取，然后XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合将电调插头移动到辐射单元下方，并带动电调插头插入辐射单元底部的射频连接器中，测试单个辐射单元的电性能；

S3，测试完一组单个辐射单元的电性能后，将一组辐射单元装配到底板上形成辐射单元组件，再安装到辐射单元工装夹具上，利用XY两轴驱动模组将辐射单元工装夹具驱动到工业相机下方，利用工业相机对辐射单元组件上每个辐射单元的尺寸参数进行提取；

S4，再次利用XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合将电调插头移动到辐射单元组件下方，并带动电调插头插入辐射单元组件中每个辐射单元底部的射频连接器中，测试每个辐射单元的电性能；

S5，根据测试结果，得到辐射单元组件的装配参数对辐射单元电性能的影响。

2.根据权利要求1所述一种采用电性能测试装置对辐射单元及其组件进行电性能测试方法，其特征在于，所述辐射单元工装夹具包括夹持定位板、夹持气缸以及气动夹爪，所述夹持气缸安装在所述夹持定位板的底部，所述气动夹爪位于所述夹持定位板的上方，所述夹持气缸的驱动杆穿过所述夹持定位板并连接驱动所述气动夹爪。

3.根据权利要求2所述一种采用电性能测试装置对辐射单元及其组件进行电性能测试方法，其特征在于，所述夹持气缸为至少两组，每组所述夹持气缸包括至少两个夹持气缸，每个所述夹持气缸连接有一个所述气动夹爪。

4.根据权利要求2所述一种采用电性能测试装置对辐射单元及其组件进行电性能测试方法，其特征在于，所述气动夹爪水平布置在所述夹持定位板的上方，所述气动夹爪的一端下方设有与辐射单元的法兰盘适配的压接缺口。

5.根据权利要求1至4任一项所述一种采用电性能测试装置对辐射单元及其组件进行电性能测试方法，其特征在于，所述电性能测试装置还包括工业相机，所述支撑框架上安装有工业相机支架，所述工业相机支架上安装有Z向移动模组，所述工业相机安装在所述Z向移动模组上，并位于所述辐射单元工装夹具上方。

6.根据权利要求1至4任一项所述一种采用电性能测试装置对辐射单元及其组件进行电性能测试方法，其特征在于，所述XY两轴驱动模组包括X向移动模组和Y向移动模组，所述X向移动模组和Y向移动模组分别安装在所述支撑框架上，所述X向移动模组可移动地安装在所述Y向移动模组上，所述辐射单元工装夹具可移动地安装在所述X向移动模组上。

7.根据权利要求1至4任一项所述一种采用电性能测试装置对辐射单元及其组件进行电性能测试方法，其特征在于，所述YZ两轴驱动模组包括Y向模组和Z向模组，所述Y向模组安装在所述支撑框架内，所述Z向模组可移动地安装在所述Y向模组上，所述Z向模组上安装有电调插头夹具。

8.根据权利要求7所述一种采用电性能测试装置对辐射单元及其组件进行电性能测试方法，其特征在于，所述电调插头夹具包括第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板安装在所述Z向模组上，所述第一夹持板上端向外延伸出夹持沿，所述夹持沿上设有第一夹持槽，所述第二夹持板上也设有第二夹持槽，所述第二夹持板安装在所述第一夹持板上并使第一夹持槽和第二夹持槽合拢以夹持电调插头。

9.根据权利要求1至4任一项所述一种采用电性能测试装置对辐射单元及其组件进行电性能测试方法，其特征在于，所述支撑框架上表面设有操作通孔，所述辐射单元工装夹具在所述XY两轴驱动模组的驱动下在所述操作通孔内移动。

说明书

一种辐射单元及其组件的电性能测试装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及辐射单元电性能测试相关技术领域，具体涉及一种辐射单元及其组件的电性能测试装置及方法。

背景技术

[0002] 典型天线辐射单元中，射频连接器安装在辐射单元底部平面上。射频连接器是辐射单元与电调设备的连接枢纽，辐射单元采集的信号通过射频连接器连接信号线输出至电
调设备。辐射单元安装在具有特定结构的底板上，组成辐射单元组件。底板共8个安装位置，
典型天线辐射单元法兰尺寸固定，用四个螺钉定位、紧固在底板上，每两个辐射单元间距要
求统一固定。同时，底板上装有支架，底板通过支架连接在相控阵雷达的装配阵面上。辐射
单元及其组件的电性能直接关系到相控阵雷达的工作质量。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种辐射单元及其组件的电性能测试装置及方法。

[0004] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种辐射单元及其组件的电性能测试装置，包括支撑框架以及安装在支撑框架上的XY两轴驱动模组、YZ两轴驱动模组、电性能测
试仪、支撑框架和辐射单元工装夹具，所述XY两轴驱动模组安装在所述支撑框架上并驱动
所述辐射单元工装夹具在水平面移动，所述YZ驱动模组安装在所述支撑框架内并驱动所述
电性能测试仪的电调插头在竖直面移动以对辐射单元工装夹具内的辐射辐射单元进行电
性能测试。

[0005] 本发明的有益效果是：本发明采用XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合，分别驱动辐射单元工装夹具和电调插头移动，可以实现辐射单元及其组件电性能的快速检测，
提高了测试效率，也为后续辐射单元的尺寸参数与电性能关联分析打下基础。

[0006] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

[0007] 进一步，所述辐射单元工装夹具包括夹持定位板、夹持气缸以及气动夹爪，所述夹持气缸安装在所述夹持定位板的底部，所述气动夹爪位于所述夹持定位板的上方，所述夹
持气缸的驱动杆穿过所述夹持定位板并连接驱动所述气动夹爪。

[0008] 采用上述进一步方案的有益效果是：利用夹持气缸驱动气动夹爪可以将辐射单元定位在夹持定位板上。

[0009] 进一步，所述夹持气缸为至少两组，每组所述夹持气缸包括至少两个夹持气缸，每个所述夹持气缸连接有一个所述气动夹爪。

[0010] 采用上述进一步方案的有益效果是：至少两组夹持气缸可以单独对辐射单元进行压紧定位，也可以对辐射单元组件进行压紧定位。

[0011] 进一步，所述气动夹爪水平布置在所述夹持定位板的上方，所述气动夹爪的一端下方设有与辐射单元的法兰盘适配的压接缺口。

[0012] 采用上述进一步方案的有益效果是：在压接的时候，可以将辐射单元的法兰盘置于压接缺口中进行压紧定位。

[0013] 进一步，还包括工业相机，所述支撑框架上安装有工业相机支架，所述工业相机支架上安装有Z向移动模组，所述工业相机安装在所述Z向移动模组上，并位于所述辐射单元
工装夹具上方。

[0014] 采用上述进一步方案的有益效果是：可以利用工业相机对辐射单元尺寸参数进行提取。

[0015] 进一步，所述XY两轴驱动模组包括X向移动模组和Y向移动模组，所述X向移动模组和Y向移动模组分别安装在所述支撑框架上，所述X向移动模组可移动的安装在所述Y向移
动模组上，所述辐射单元工装夹具可移动的安装在所述X向移动模组上。

[0016] 进一步，所述YZ两轴驱动模组包括Y向模组和Z向模组，所述Y向模组安装在所述支撑框架内，所述Z向模组可移动的安装在所述Y向模组上，所述Z向模组上安装有电调插头夹
具。

[0017] 进一步，所述电调插头夹具包括第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板安装在所述Z向模组上，所述第一夹持板上端向外延伸出夹持沿，所述夹持沿上设有第一夹持
槽，所述第二夹持板上也设有第二夹持槽，所述第二夹持板安装在所述第一夹持板上并使
第一夹持槽和第二夹持槽合拢以夹持电调插头。

[0018] 采用上述进一步方案的有益效果是：利用夹持槽合拢可以对电调插头进行有效夹持。

[0019] 进一步，所述支撑框架上表面设有操作通孔，所述辐射单元工装夹具在所述XY两轴驱动模组的驱动下在所述操作通孔内移动。

[0020] 一种辐射单元及其组件的电性能测试方法，包括以下步骤：

[0021] S1，将辐射单元夹持在辐射单元工装夹具内，将辐射单元工装夹具安装在XY两轴驱动模组上；

[0022] S2，利用XY两轴驱动模组将辐射单元工装夹具驱动到工业相机下方，利用工业相机对辐射单元的尺寸参数进行提取，然后XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合将电调插
头移动到辐射单元下方，并带动电调插头插入辐射单元底部的射频连接器中，测试单个辐
射单元的电性能；

[0023] S3，测试完一组单个辐射单元的电性能后，将一组辐射单元装配到底板上形成辐射单元组件，再安装到辐射单元工装夹具上，利用XY两轴驱动模组将辐射单元工装夹具驱
动到工业相机下方，利用工业相机对辐射单元组件上每个辐射单元的尺寸参数进行提取；

[0024] S4，再次利用XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合将电调插头移动到辐射单元组件下方，并带动电调插头插入辐射单元组件中每个辐射单元底部的射频连接器中，测试
每个辐射单元的电性能；

[0025] S5，根据测试结果，得到辐射单元组件的装配参数对辐射单元电性能的影响。

[0026] 本发明的有益效果是：采用XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合，分别驱动辐射单元工装夹具和电调插头移动，可以实现辐射单元及其组件电性能的快速检测，提高了
测试效率，也为后续辐射单元的尺寸参数与电性能关联分析打下基础。

附图说明

[0027] 图1为本发明辐射单元工装夹具的立体结构示意图；

[0028] 图2为本发明电性能测试装置的立体结构示意图一；

[0029] 图3为本发明电性能测试装置的立体结构示意图二；

[0030] 图4为图3中A部的放大结构示意图；

[0031] 图5为本发明电性能测试装置部分驱动机构的立体结构示意图。

[0032] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：

[0033] 100、辐射单元；101、法兰盘；107、底板；109、辐射单元组件；

[0034] 701、支撑框架；702、电性能测试仪；703、辐射单元工装夹具；704、电调插头；705、X向移动模组；706、Y向移动模组；707、Z向移动模组；708、Y向模组；709、Z向模组；710、夹持定
位板；711、夹持气缸；712、气动夹爪；713、工业相机；714、第一夹持板；715、第二夹持板；
717、操作通孔；718、工业相机支架；719、导轨；720、安装支撑板。

具体实施方式

[0035] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

[0036] 实施例1

[0037] 如图1‑图5所示，本实施例的一种辐射单元及其组件的电性能测试装置，包括支撑框架701以及安装在支撑框架701上的XY两轴驱动模组、YZ两轴驱动模组、电性能测试仪
702、支撑框架701和辐射单元工装夹具703，所述XY两轴驱动模组安装在所述支撑框架701
上并驱动所述辐射单元工装夹具703在水平面移动，所述YZ驱动模组安装在所述支撑框架
701内并驱动所述电性能测试仪702的电调插头704在竖直面移动以对辐射单元工装夹具
703内的辐射单元100进行电性能测试。

[0038] 本发明的有益效果是：本发明采用XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合，分别驱动辐射单元工装夹具和电调插头移动，可以实现辐射单元及其组件电性能的快速检测，
提高了测试效率，也为后续辐射单元的尺寸参数与电性能关联分析打下基础。

[0039] 实施例2

[0040] 如图1‑图5所示，本实施例的一种辐射单元及其组件的电性能测试装置，包括支撑框架701以及安装在支撑框架701上的XY两轴驱动模组、YZ两轴驱动模组、电性能测试仪
702、支撑框架701和辐射单元工装夹具703，所述XY两轴驱动模组安装在所述支撑框架701
上并驱动所述辐射单元工装夹具703在水平面移动，所述YZ驱动模组安装在所述支撑框架
701内并驱动所述电性能测试仪702的电调插头704在竖直面移动以对辐射单元工装夹具
703内的辐射单元100进行电性能测试。

[0041] 如图1所示，本实施例的所述辐射单元工装夹具703包括夹持定位板710、夹持气缸711以及气动夹爪712，所述夹持气缸711安装在所述夹持定位板710的底部，所述气动夹爪
712位于所述夹持定位板710的上方，所述夹持气缸711的驱动杆穿过所述夹持定位板710并
连接驱动所述气动夹爪712。利用夹持气缸驱动气动夹爪可以将辐射单元定位在夹持定位
板上，提高生产过程柔性需求。

[0042] 如图1所示，本实施例的所述夹持气缸711为至少两组，每组所述夹持气缸711包括至少两个夹持气缸711，每个所述夹持气缸711连接有一个所述气动夹爪712。至少两组夹持
气缸711可以单独对辐射单元100进行压紧定位，也可以对辐射单元组件109进行压紧定位。

[0043] 如图1所示，本实施例的所述气动夹爪712水平布置在所述夹持定位板710的上方，所述气动夹爪712的一端下方设有与辐射单元100的法兰盘101适配的压接缺口。在压接的
时候，可以将辐射单元的法兰盘置于压接缺口中进行压紧定位。

[0044] 如图2‑图5所示，本实施例的电性能检测装置还包括工业相机713，所述支撑框架701上安装有工业相机支架718，所述工业相机支架718上安装有Z向移动模组707，所述工业
相机713安装在所述Z向移动模组707上，并位于所述辐射单元工装夹具703上方。可以利用
工业相机对辐射单元尺寸参数进行提取。

[0045] 如图2‑图5所示，本实施例的所述XY两轴驱动模组包括X向移动模组705和Y向移动模组706，所述X向移动模组705和Y向移动模组706分别安装在所述支撑框架701上，所述X向
移动模组705可移动的安装在所述Y向移动模组706上，所述辐射单元工装夹具703可移动的
安装在所述X向移动模组705上。所述X向移动模组705通过安装支撑板720安装再Y向移动模
组706上，且通过导轨719滑动连接在支撑平台上。

[0046] 如图2‑图5所示，本实施例的所述YZ两轴驱动模组包括Y向模组708和Z向模组709，所述Y向模组708安装在所述支撑框架701内，所述Z向模组709可移动的安装在所述Y向模组
708上，所述Z向模组709上安装有电调插头夹具。

[0047] 如图4所示，本实施例的所述电调插头夹具包括第一夹持板714和第二夹持板715，所述第一夹持板715安装在所述Z向模组709上，所述第一夹持板714上端向外延伸出夹持
沿，所述夹持沿上设有第一夹持槽，所述第二夹持板715上也设有第二夹持槽，所述第二夹
持板715安装在所述第一夹持板714上并使第一夹持槽和第二夹持槽合拢以夹持电调插头
704。利用夹持槽合拢可以对电调插头进行有效夹持。

[0048] 如图2‑图5所示，本实施例的所述支撑框架701上表面设有操作通孔717，所述辐射单元工装夹具703在所述XY两轴驱动模组的驱动下在所述操作通孔717内移动。

[0049] 本实施例的电性能测试仪可以选用HP4284A，也可以选用其他能够测试辐射单元电性能的装置。

[0050] 本实施例的电性能测试装置的工作过程为，将辐射单元100夹持在辐射单元工装夹具703内，将辐射单元工装夹具703安装在X向移动模组705上；利用X向移动模组705和Y向
移动模组706将辐射单元工装夹具703驱动到工业相机713下方，利用工业相机713对辐射单
元100的尺寸参数(主要是口沿尺寸)进行提取，然后XY两轴驱动模组带动辐射单元工装夹
具703退出拍摄位置，然后XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合将电调插头704移动到辐
射单元100下方，并带动电调插头704插入辐射单元100底部的射频连接器104中，测试单个
辐射单元100的电性能；分别测试完一组8个辐射单元100的电性能后，将一组8个辐射单元
100装配到底板107上形成辐射单元组件109，再安装到辐射单元工装夹具703上，利用XY两
轴驱动模组将辐射单元工装夹具703驱动到工业相机713下方，利用工业相机713对辐射单
元组件109上每个辐射单元100的尺寸参数(主要是口沿间隙尺寸及其均匀度)进行提取，然
后XY两轴驱动模组带动辐射单元工装夹具703退出拍摄位置；再次利用XY两轴驱动模组和
YZ两轴驱动模组配合将电调插头704移动到辐射单元组件109下方，并带动电调插头704插
入辐射单元组件109中每个辐射单元100底部的射频连接器104中，测试每个辐射单元100的
电性能；根据测试结果，得到辐射单元组件109的装配参数对辐射单元100电性能的影响。

[0051] 本实施例的电性能测试装置采用XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合，分别驱动辐射单元工装夹具和电调插头移动，可以实现辐射单元及其组件电性能的快速检测，提
高了测试效率，也为后续辐射单元的尺寸参数与电性能关联分析打下基础。本实施例的电
性能测试装置可以实现辐射单元及其组件电性能的快速检测，能够驱动高精度伺服模组机
构，实现辐射单元工装夹具的精确定位。

[0052] 本实施例的电性能测试装置能够提高电性能测试效率，便于后续研究辐射单元及其组件的装配尺寸与电性能的关系，从而指导装配参数的合理设置。通过多轴运动机构与
快换工装夹具结合，实现了辐射单元及其组件的快速转移以及主要工作装备的配合，并利
用两轴驱动模组的高精度运动特性，实现了高精度、高效率、低成本的快速装配。

[0053] 实施例3

[0054] 本实施例的一种辐射单元及其组件的电性能测试方法，包括以下步骤：

[0055] S1，将辐射单元100夹持在辐射单元工装夹具703内，将辐射单元工装夹具703安装在XY两轴驱动模组上；

[0056] S2，利用XY两轴驱动模组将辐射单元工装夹具703驱动到工业相机713下方，利用工业相机713对辐射单元100的尺寸参数进行提取，然后XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组
配合将电调插头704移动到辐射单元100下方，并带动电调插头704插入辐射单元100底部的
射频连接器104中，测试单个辐射单元100的电性能；

[0057] S3，测试完一组单个辐射单元100的电性能后，将一组辐射单元100装配到底板107上形成辐射单元组件109，再安装到辐射单元工装夹具703上，利用XY两轴驱动模组将辐射
单元工装夹具703驱动到工业相机713下方，利用工业相机713对辐射单元组件109上每个辐
射单元100的尺寸参数进行提取；

[0058] S4，再次利用XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合将电调插头704移动到辐射单元组件109下方，并带动电调插头704插入辐射单元组件109中每个辐射单元100底部的射
频连接器104中，测试每个辐射单元100的电性能；

[0059] S5，根据测试结果，得到辐射单元组件109的装配参数对辐射单元100电性能的影响。

[0060] 本实施例采用XY两轴驱动模组和YZ两轴驱动模组配合，分别驱动辐射单元工装夹具和电调插头移动，可以实现辐射单元及其组件电性能的快速检测，提高了测试效率，也为
后续辐射单元的尺寸参数与电性能关联分析打下基础。

[0061] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0062] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。

[0063] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0064] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0065] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。

[0066] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。