用于半球面相控陣?yán)走_(dá)t/r組件的安裝支架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出的一種用于半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的安裝支架，旨在提供一種可靠性高、集成度高，安裝、維護(hù)簡(jiǎn)單的安裝支架。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：上端帶有支撐翻蓋(3)和自由端帶有轉(zhuǎn)接板(4)的支架箱體(2)，按兩層錯(cuò)位結(jié)構(gòu)固聯(lián)在后背弧形支架基板(1)上，轉(zhuǎn)接板以一個(gè)獨(dú)立的活動(dòng)安裝單元固聯(lián)在所述支架箱體的前端，附件支撐架(5)通過兩層錯(cuò)位支架箱體之間的對(duì)接面，分別從下層首尾兩端的支架箱體的前側(cè)面，垂直插入固定在弧形支架基板(1)上；電源分配器(7)和位于電源分配器兩側(cè)的功分器(6)，作為附件固定在附件支撐架的前置面板上，完成一個(gè)組件子陣(10)的裝配工作，最后，所有組件子陣固定到半球面相控陣?yán)走_(dá)球面的內(nèi)側(cè)。
【專利說明】
用于半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的安裝支架
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種主要用于大型半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的安裝和維護(hù)支架。
【背景技術(shù)】
[0002] 美國的平面相控陣?yán)走_(dá)XBR是一部X波段多功能寬帶相控陣?yán)走_(dá)，天線面積123平 米，共81000個(gè)T/R組件;AN/TPY-2相控陣?yán)走_(dá)也工作于X波段，天線面積9.2平米，共有25344 個(gè)T/R組件。國內(nèi)某型相控陣天線陣面表面積超過150平米，T/R組件數(shù)目超過2萬2千個(gè)。若 是直徑超過10米的半球面相控陣?yán)走_(dá)，表面積超過160平米，T/R組件數(shù)目將超過2萬4千個(gè)， 內(nèi)部各種電纜總數(shù)超過8萬根，平均每根電纜長(zhǎng)度是12米。2萬4千個(gè)T/R組件若每年的失效 率是3 %，則一年有720個(gè)組件需要更換，平均每天2個(gè)。傳統(tǒng)的T/R組件安裝方式是先將金屬 支架通過四顆緊固螺釘直接固定在半球面相控陣?yán)走_(dá)的球面內(nèi)側(cè)，然后再通過四顆緊固螺 釘將T/R組件固定在支架上，所用電纜直接連接到T/R組件的前端或者后端；當(dāng)T/R組件更換 時(shí)需要擰掉所有連接電纜，然后再擰掉T/R組件的四顆緊固螺釘。在T/R組件密集的狹小空 間拆卸一個(gè)T/R組件再安裝新的組件并連接好所有電纜，一切順利的情況下最少需要12分 鐘。傳統(tǒng)安裝方式有四大難點(diǎn)：一是若安裝兩萬個(gè)金屬支架則需要在半球面相控陣?yán)走_(dá)的 球面內(nèi)側(cè)攻絲八萬個(gè)孔，工作量大且很多孔位的攻絲定位不準(zhǔn)，造成螺釘安裝歪斜或無法 安裝;二是傳統(tǒng)支架沒有附帶轉(zhuǎn)接板或者沒有附帶獨(dú)立活動(dòng)的轉(zhuǎn)接板，導(dǎo)致模塊更換時(shí)需 要多次安裝、拆卸連接電纜;三是傳統(tǒng)支架并無置于T/R組件后端的附件支撐架，導(dǎo)致功分 器、電源分配器距離組件過遠(yuǎn)，增加大量的無效走線長(zhǎng)度，造成組件后端電纜數(shù)量眾多猶如 瀑布一般，對(duì)模塊的遮擋十分嚴(yán)重，并且極大的浪費(fèi)球體內(nèi)部有限的空間，更重要的是大大 增加了電纜的使用成本。四是由于傳統(tǒng)安裝方式?jīng)]有實(shí)行組件子陣式的模塊化安裝方式， 所有T/R組件及其支架都是單獨(dú)安裝于半球面相控陣?yán)走_(dá)的球體內(nèi)側(cè)，所有的安裝工作必 須且只能在球體內(nèi)部完成，導(dǎo)致安裝難度大、效率低。因此，采用傳統(tǒng)安裝方式來安裝T/R組 件，當(dāng)安裝組件數(shù)目達(dá)到上萬個(gè)甚至更多時(shí)人力、物力、時(shí)間的浪費(fèi)是很驚人的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在不足之處，提供一種集成度高、可靠性高，安裝 維護(hù)簡(jiǎn)單的模塊化安裝支架，用于大型半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件安裝和維護(hù)。
[0004] 本發(fā)明可以通過以下措施來達(dá)到：一種用于半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的安裝支 架，包括:弧面支架基板1、支架箱體2、支撐翻蓋3、轉(zhuǎn)接板4和附件支撐架5、功分器6和電源 分配器7，其特征在于:上端帶有支撐翻蓋3和自由端帶有轉(zhuǎn)接板4的支架箱體2，按兩層錯(cuò)位 結(jié)構(gòu)固聯(lián)在后背弧形支架基板1上，轉(zhuǎn)接板4以一個(gè)獨(dú)立的活動(dòng)安裝單元固聯(lián)在所述支架箱 體2的前端，附件支撐架5通過兩層錯(cuò)位支架箱體2之間的對(duì)接面，分別從下層首尾兩端的支 架箱體2的前側(cè)面，垂直插入固定在弧形支架基板1上；電源分配器7和位于電源分配器7兩 側(cè)的功分器6,作為附件固定在附件支撐架5的前置面板上，至此完成一個(gè)組件子陣的裝配 工作，最后，所有的組件子陣則通過緊固螺釘固定到半球面相控陣?yán)走_(dá)球面的內(nèi)側(cè)完成陣 列總裝工作。
[0005] 本發(fā)明相比于現(xiàn)有T/R組件安裝方案具有如下有益效果： 模塊化裝配更簡(jiǎn)單。本發(fā)明從保證設(shè)備總體的可靠性、適用性、維修性出發(fā)，針對(duì)傳統(tǒng) 支架安裝的弊端，采用新型安裝支架來減少相控陣?yán)走_(dá)T/R組件安裝和維護(hù)的無效工作量， 最大限度的降低總體成本。將弧面支架基板1作為整個(gè)組件子陣的依托，組件子陣的所有組 件均直接或間接的模塊化安裝在弧面支架基板1上，同時(shí)將弧面支架基板1作為組件子陣和 半球面支架連接的橋梁。組件子陣的金屬材質(zhì)及其模塊化的體積更易于精準(zhǔn)的機(jī)械加工， 安裝更加便捷，且弧面支架基板1及其上的支架箱體2、支撐翻蓋3、轉(zhuǎn)接板4、附件支撐架5、 功分器6、電源分配器7,可以作為一個(gè)獨(dú)立組件子陣來安裝，大量的子陣組裝工作可以在半 球面支架外部預(yù)先完成，最后在球體內(nèi)進(jìn)行子陣的安裝即可。模塊化安裝方式極大的減少 了半球體內(nèi)部裝配工作量，系統(tǒng)整體的安裝和維護(hù)時(shí)間縮短為傳統(tǒng)安裝方式的三分之一到 四分之一。
[0006] 安裝維護(hù)更簡(jiǎn)單。本發(fā)明采用一個(gè)獨(dú)立的活動(dòng)安裝單元轉(zhuǎn)接板4和只需將T/R組件 推入的支架箱體2，通過合上支撐翻蓋3，就可保證模塊的初步固定，然后將轉(zhuǎn)接板4和T/R組 件的后端對(duì)正并通過兩顆緊固螺釘固定即可。由于組件安裝使用的螺釘數(shù)目?jī)H為傳統(tǒng)支架 的一半，且螺釘安裝在支架的尾部，T/R組件更換時(shí)擰下兩顆螺釘后只需要取下轉(zhuǎn)接板4,翻 開支撐翻蓋3即可，既保護(hù)電纜又減少無效工作量。相比于傳統(tǒng)支架，新支架安裝、拆卸T/R 組件更加簡(jiǎn)單和高效。
[0007] 走線更省更經(jīng)濟(jì)。本發(fā)明將附件支撐架5,功分器6,電源分配器7三者整體作為一 個(gè)附件單元，直接置于8個(gè)T/R組件后端一定距離處，最大限度的縮短轉(zhuǎn)接板4與功分器6、電 源分配器7的電纜連接長(zhǎng)度;傳統(tǒng)支架并無類似的置于T/R組件后端的附件支撐架，導(dǎo)致功 分器、電源分配器距離T/R組件過遠(yuǎn)，增加大量的無效走線長(zhǎng)度，造成T/R組件后端電纜數(shù)量 眾多猶如瀑布一般，對(duì)其它的組件遮擋十分嚴(yán)重，并且極大的浪費(fèi)球體內(nèi)部有限的空間，更 重要的是大大增加了電纜的使用成本。若半球面的直徑是10米采用新型支架后轉(zhuǎn)接板和功 分器、電源分配器連接電纜的長(zhǎng)度從原來12米長(zhǎng)縮短為現(xiàn)在的0.3米長(zhǎng)，且連接電纜長(zhǎng)度和 半球面直徑大小再無關(guān)系，電纜實(shí)際使用長(zhǎng)度縮減為原來的四十分之一，節(jié)約了模塊后端 大量寶貴的空間，同時(shí)走線也不再是難題。
[0008] 大幅節(jié)約系統(tǒng)成本。本發(fā)明將8個(gè)T/R組件安裝到一個(gè)組件子陣中作為一個(gè)整體， T/R組件和附件支撐架上的功分器、電源分配器的距離近且滿足T/R組件更換時(shí)所需的合適 距離，即0.3米，若半球面的直徑是10米那么2萬個(gè)T/R組件的收發(fā)本振電纜共4萬根，電源線 2萬束，電纜和電源線使用總成本約為1400萬元的四十分之一即35萬元，相比于傳統(tǒng)安裝方 式電纜成本節(jié)約了 40倍。
[0009] 實(shí)際成本變化對(duì)比如下表所示
[0010] 提高了設(shè)備的維修性和保障性。采用本發(fā)明后T/R組件的安裝和更換更加簡(jiǎn)單，不 需要更換組件時(shí)再插拔電纜，組件更換時(shí)也不再受周圍空間不足的限制，更換效率更高。提 高了設(shè)備總體集成度，極大縮短了連接電纜的長(zhǎng)度，球面內(nèi)布局更加簡(jiǎn)潔美觀，球體內(nèi)設(shè)備 散熱效果進(jìn)一步得到改善。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明用于大型半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的安裝支架構(gòu)造示意圖。
[0012] 圖2圖1的側(cè)向示意圖。
[0013]圖3是圖1實(shí)施例的擴(kuò)展示意圖。
[0014] 圖4是半球面相控陣?yán)走_(dá)內(nèi)球面安裝關(guān)系后視分解示意圖。
[0015] 圖中：1弧面支架基板、2支架箱體、3支撐翻蓋、4轉(zhuǎn)接板，5附件支撐架，6功分器，7 電源分配器，8振子天線、9半球面支架、10組件子陣、11電纜、12光纜。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 參閱圖1-圖2。在以下描述的實(shí)施例中，一種用于大型半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件 的安裝支架，包括:弧面支架基板1、支架箱體2、支撐翻蓋3、轉(zhuǎn)接板4和附件支撐架5、功分器 6和電源分配器7,共七個(gè)部分，其中，上端帶有支撐翻蓋3和自由端帶有轉(zhuǎn)接板4的支架箱體 2,按兩層錯(cuò)位結(jié)構(gòu)固聯(lián)在后背弧形支架基板1上，轉(zhuǎn)接板4以一個(gè)獨(dú)立的活動(dòng)安裝單元固聯(lián) 在所述支架箱體2的前端，附件支撐架5通過兩層錯(cuò)位支架箱體2之間的對(duì)接面，分別從下層 首尾兩端的支架箱體2的前側(cè)面，垂直插入固定在弧形支架基板1上；電源分配器7和位于電 源分配器7兩側(cè)的功分器6,作為附件固定在附件支撐架5的前置面板上，至此完成一個(gè)組件 子陣的裝配工作，最后，所有的組件子陣則通過緊固螺釘固定到半球面相控陣?yán)走_(dá)球面的 內(nèi)側(cè)完成陣列總裝工作。
[0017] 弧面支架基板1及其上的支架箱體2、支撐翻蓋3、轉(zhuǎn)接板4、附件支撐架5、功分器6 和電源分配器7,可以作為一個(gè)獨(dú)立組件子陣安裝。大量的組件子陣的組裝工作可以在半球 面相控陣球體外部預(yù)先完成，再根據(jù)組件子陣的編號(hào)，將多個(gè)組件子陣連續(xù)拼接來構(gòu)成半 球面相控陣?yán)走_(dá)，即：組件子陣在半球面相控陣球體外預(yù)組裝完成后，按裝配順序編號(hào)，連 續(xù)拼接構(gòu)成半球面相控陣?yán)走_(dá)?；∶嬷Ъ芑?是整個(gè)支架和相控陣?yán)走_(dá)球體連接的橋梁， 是整個(gè)雷達(dá)球體的內(nèi)襯;支架箱體2、支撐翻蓋3是支撐T/R組件的主體。8個(gè)支架箱體2通過 緊固螺釘安裝在弧面支架基板1上，8個(gè)支撐翻蓋3通過鉚釘分別固定在8個(gè)支架箱體2上，轉(zhuǎn) 接板4通過緊固螺釘安裝在支架箱體2和支撐翻蓋3上。功分器6,電源分配器7分別安裝到附 件支撐架5上，再把附件支撐架5固接到弧面支架基板1上;通過如圖2所示這樣安裝附件支 撐架5最大限度的縮短了轉(zhuǎn)接板4與功分器6、電源分配器7的連接電纜長(zhǎng)度。
[0018] 參閱圖3。圖例展示了四個(gè)組件子陣的并列安裝關(guān)系，但還未安裝到半球面相控陣 的球面內(nèi)側(cè)。圖中T/R組件已經(jīng)置于支架箱體2中，從圖中可以看出子陣間的相對(duì)空間位置 關(guān)系更有利于電纜連接、走線和模塊的安裝、更換。
[0019] 參閱圖4。圖示給出了四個(gè)組件子陣10與半球面支架9的安裝關(guān)系，以此局部安裝 關(guān)系來展示半球面相控陣球體內(nèi)側(cè)支架的全局安裝效果。組件子陣（10)如果分為四組，四 個(gè)組件子陣10通過緊固螺釘固定在半球面支架9上，天線振子穿過半球面支架9上的通孔， 通過緊固螺釘和T/R組件對(duì)接。四個(gè)組件子陣安裝后，再分別連接每一個(gè)組件子陣的電纜 11、光纜12。從圖中可以看出采用新型支架后T/R組件與功分器、電源分配器等附件的位置 更加緊湊，連接線纜更短，整體布局簡(jiǎn)單明了。新型支架實(shí)現(xiàn)了兼顧可靠性、適用性、維修性 的預(yù)定設(shè)計(jì)目標(biāo)。
[0020] 本發(fā)明通過相關(guān)圖例來展示和說明新穎之處，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，在形式 上和內(nèi)容上作出的改進(jìn)都在本發(fā)明涵蓋的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的安裝支架，包括:弧面支架基板（1)、支架箱體 (2)、支撐翻蓋(3)、轉(zhuǎn)接板(4)和附件支撐架(5)、功分器(6)和電源分配器(7)，其特征在于： 上端帶有支撐翻蓋(3)和自由端帶有轉(zhuǎn)接板(4)的支架箱體(2)，按兩層錯(cuò)位結(jié)構(gòu)固聯(lián)在后 背弧形支架基板（1)上，轉(zhuǎn)接板(4)以一個(gè)獨(dú)立的活動(dòng)安裝單元固聯(lián)在所述支架箱體(2)的 前端，附件支撐架(5)通過兩層錯(cuò)位支架箱體(2)之間的對(duì)接面，分別從下層首尾兩端的支 架箱體(2)的前側(cè)面，垂直插入固定在弧形支架基板（1)上；電源分配器(7)和位于電源分配 器(7)兩側(cè)的功分器(6)，作為附件固定在附件支撐架(5)的前置面板上，至此完成一個(gè)組件 子陣（10)的裝配工作，最后，所有的組件子陣（10)則通過緊固螺釘固定到半球面相控陣?yán)?達(dá)球面的內(nèi)側(cè)完成陣列總裝工作。2. 如權(quán)利要求1所述的用于半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的安裝支架，其特征在于:弧面 支架基板（1)及其上的支架箱體(2)、支撐翻蓋(3)、轉(zhuǎn)接板(4)、附件支撐架(5)、功分器(6) 和電源分配器(7)作為一個(gè)獨(dú)立組件子陣安裝。3. 如權(quán)利要求1所述的用于半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的安裝支架，其特征在于:組件 子陣在半球面相控陣球體外預(yù)組裝完成后，按裝配順序編號(hào)，連續(xù)拼接構(gòu)成半球面相控陣 雷達(dá)。4. 如權(quán)利要求1所述的用于半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的安裝支架，其特征在于:弧面 支架基板(1)是整個(gè)組件子陣（10)和相控陣?yán)走_(dá)球體連接的橋梁，是整個(gè)雷達(dá)球體的內(nèi)襯。5. 如權(quán)利要求1所述的用于半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的安裝支架，其特征在于:支架 箱體(2)、支撐翻蓋(3)是支撐T/R組件的主體。6. 如權(quán)利要求1所述的用于半球面相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的安裝支架，其特征在于:組件 子陣（10)分為四組，四個(gè)組件子陣（10)通過緊固螺釘固定在半球面支架(9)上，天線振子穿 過半球面支架(9)上的通孔，通過緊固螺釘和T/R組件對(duì)接。
【文檔編號(hào)】G01S7/03GK106054136SQ201610597819
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月26日 公開號(hào)201610597819.X, CN 106054136 A, CN 106054136A, CN 201610597819, CN-A-106054136, CN106054136 A, CN106054136A, CN201610597819, CN201610597819.X
【發(fā)明人】古勇
【申請(qǐng)人】中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所