專利名稱：圓錐掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雷達(dá)天線的部件，特別是一種天線的圓錐掃描裝置。
隨著現(xiàn)代衛(wèi)星通訊和衛(wèi)星轉(zhuǎn)播電視的不斷發(fā)展，地面運(yùn)動(dòng)體對(duì)人造衛(wèi)星的跟蹤技術(shù)成為雷達(dá)技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向。雷達(dá)角跟蹤技術(shù)獲取角誤差的方式有兩種基本體制；即圓錐掃描和單脈沖。單脈沖系統(tǒng)屬于較復(fù)雜的同時(shí)波瓣制，其提取角誤差的速度較快；但是整個(gè)系統(tǒng)比較復(fù)雜，需要三個(gè)接收信道，三路接收機(jī)。相對(duì)較簡(jiǎn)單的圓錐掃描是順序波瓣制瞄準(zhǔn)測(cè)角。角跟蹤時(shí)，天線的針狀波束軸圍繞瞄準(zhǔn)軸進(jìn)行，空域的圓錐掃描，對(duì)回波脈沖列信成調(diào)幅的角誤差信號(hào)，經(jīng)單路接收機(jī)歸一化和檢出后，在角鑒別器中分解出橫向角及俯仰角兩路誤差控制信號(hào)。相對(duì)于飛機(jī)等角速度很高的目標(biāo)而言，這種系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星等角速度不高的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，有著廣闊的前景。現(xiàn)有的圓錐掃描制雷達(dá)普遍采用圓歪喇叭作旋轉(zhuǎn)饋源，而圓歪喇叭的加工制造十分困難，只有采用電鑄工藝才能完成，而且制造費(fèi)用較高，這給圓錐掃描制雷達(dá)的推廣應(yīng)用造成了障礙。
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的這一障礙，提供一種新結(jié)構(gòu)的雷達(dá)圓錐掃描裝置，它可以取代圓歪喇叭作為饋源，并使饋源與天線軸線間有一個(gè)偏移，當(dāng)該圓錐掃描裝置圍繞天線軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)天線波束在空間的圓錐掃描。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)在于改變現(xiàn)有技術(shù)中用圓歪喇叭進(jìn)行圓錐掃描的方式，采用一個(gè)圓錐掃描裝置，來(lái)固定饋源，實(shí)現(xiàn)圓錐形掃描。具體方案是設(shè)置一個(gè)圓柱體，在該圓錐體內(nèi)加工出一個(gè)偏心圓筒，該偏心圓筒的軸線與與圓柱體的軸線平行并偏移一定的距離，饋源喇叭和高頻頭連接成一整體后，固定到偏心圓筒內(nèi)，喇叭口徑面朝向拋物面反射器或雙曲面反射器，并與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)。為了裝配方便，偏心圓筒的直徑可與饋源的外直徑相等，長(zhǎng)度小于或等于饋源和高頻頭的長(zhǎng)度。
本實(shí)用新型提供了一種新結(jié)構(gòu)的雷達(dá)圓錐掃描裝置，它克服了現(xiàn)有技術(shù)中圓歪喇叭加工制造困難，制造費(fèi)用較高等弊病，可以取代圓歪喇叭作為饋源，并使饋源與天線軸線間有一個(gè)偏移，當(dāng)該圓錐掃描裝置圍繞天線軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)天線波束在空間的圓錐掃描。
現(xiàn)結(jié)合附圖與實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為例1中固定喇叭饋源、高頻頭與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的示意圖；圖3為本裝置在主焦拋物面天線上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本裝置在卡塞格倫雙反射面天線上的結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例1，參照?qǐng)D1、圖2、圖3在主焦前饋天線的拋物面反射器1的焦點(diǎn)附近，安裝有圓錐掃描裝置2，該裝置中圓柱體3的軸線與拋物面反射器的對(duì)稱軸線重合。圓柱體的喇叭所在端面朝向拋物面反射器。偏心圓筒4的軸線與圓柱體的軸線偏移一定距離，該距離由圓錐掃描天線的交叉深度與交叉角決定。天線饋源喇叭被固定在圓錐掃描裝置的偏心圓筒內(nèi)，與圓筒成緊密配合。高頻頭5通過(guò)一個(gè)公知的夾具結(jié)構(gòu)固定于偏心圓筒內(nèi)與饋源喇叭6連接。高頻頭的輸出電纜與一個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)7連接。天線饋源的相位中心位于拋物面天線的焦點(diǎn)平面上。圓錐掃描裝置旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的組成是，電機(jī)與傳動(dòng)裝置固定在天線支撐架上，同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)7也固定在支撐架上。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)采用現(xiàn)有技術(shù)，當(dāng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)，該關(guān)節(jié)使整個(gè)裝置的電連接保持正常。當(dāng)電機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)齒輪、軸承等傳動(dòng)裝置帶動(dòng)圓錐掃描裝置以一定頻律旋轉(zhuǎn)，由于兩軸線的偏移，天線饋源的相位中心不是位于天線的焦點(diǎn)上，而是有一橫向偏焦，因此拋物面天線的次級(jí)方向圖不再與天線軸線對(duì)稱。天線波瓣的最大值偏離天線軸線一個(gè)角度，并隨著饋源的旋轉(zhuǎn)在空間形成圓錐形掃描。
實(shí)施例2，參照?qǐng)D4在卡塞格倫雙反射器天線上，圓錐掃描裝置2安裝在雙曲面的一個(gè)焦點(diǎn)，即天線的實(shí)焦點(diǎn)附近，其軸線與拋物面反射器的對(duì)稱軸線重合。偏心圓筒的軸線與圓柱體軸線間的偏移距離，由圓錐掃描卡塞格倫天線所需的偏焦距離決定。而偏焦距離由圓錐掃描天線的交叉深度與交叉角決定。天線饋源的相位中心位于卡塞格倫天線的實(shí)焦平面上。整個(gè)圓錐掃描裝置、電機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均由公知技術(shù)固定。圓錐掃描裝置的旋轉(zhuǎn)由電機(jī)及其齒輪、軸承裝置傳動(dòng)。同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定在天線固定架上。
權(quán)利要求1.一種圓錐掃描裝置，設(shè)有天線反射器及饋源，其特征是饋源喇叭結(jié)構(gòu)為，設(shè)置一個(gè)圓柱體，在該圓柱體內(nèi)加工出一個(gè)偏心圓筒，該偏心圓筒的軸線與與圓柱體的軸線偏移一定的距離，饋源喇叭、高頻頭及旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接成一整體后，固定到偏心圓筒內(nèi)，喇叭口徑面朝向拋物面反射器或雙曲面反射器，并與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)。
2.按照權(quán)利要求1所述的圓錐掃描裝置，其特征是偏心圓筒的直徑與饋源的外直徑相等，長(zhǎng)度小于或等于饋源和高頻頭的長(zhǎng)度，
3.按照權(quán)利要求1或2所述的圓錐掃描裝置，其特征是圓柱體的軸線與拋物面反射器的對(duì)稱軸線重合。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的圓錐掃描裝置，其特征是偏心圓筒的軸線與圓柱體的軸線所偏移之距離，由圓錐掃描天線的交叉深度與交叉角決定。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的圓錐掃描裝置，其特征是天線饋源的相位中心位于拋物面天線的焦點(diǎn)平面上。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的圓錐掃描裝置，其特征是圓錐掃描裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的組成是，電機(jī)與傳動(dòng)裝置固定在天線支撐架上，同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)也固定在支撐架上。
專利摘要雷達(dá)天線上的圓錐掃描裝置設(shè)有天線反射器及饋源,特征是饋源喇叭結(jié)構(gòu)為:設(shè)置一個(gè)圓柱體,在該圓柱體內(nèi)加工出一個(gè)偏心圓筒,該偏心圓筒的軸線與與圓柱體的軸線偏移一定的距離,饋源喇叭和高頻頭連接成一整體后,固定到偏心圓筒內(nèi),喇叭口徑面朝向拋物面反射器或雙曲面反射器,并與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)結(jié)。本設(shè)計(jì)可取代圓歪喇叭作為饋源,實(shí)現(xiàn)天線波束在空間的圓錐掃描。它克服了圓歪喇叭加工制造困難,制造費(fèi)用較高等弊病。
文檔編號(hào)H04N1/04GK2334123SQ9822793
公開(kāi)日1999年8月18日 申請(qǐng)日期1998年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月25日
發(fā)明者殷興輝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)