[发明专利]一种用于紧缩场测量的馈源定位及偏焦装置

摘要

一种用于紧缩场测量的馈源定位及偏焦装置，用于紧缩场电磁测量过程中馈源喇叭的精确定位和偏焦运动，主要包括馈源沿X轴的左右横向移动、沿Y轴的前后纵向移动、绕Z轴的转动和平动、绕相位中心的俯仰运动，通过五个自由度的运动实现馈源的精确定位和偏焦，完成偏焦测量。通过伺服控制可以实现馈源喇叭的极化旋转和以一定的转速匀速转动，完成RCS测量或天线测量。该装置由X向移动单元、Y向补偿单元、Z向旋转及高度调整单元、偏置臂、馈源俯仰单元和馈源极化单元组成。与传统固定式馈源定位装置不同，该装置不仅可以用于紧缩场传统方式测量时馈源的精确定位，也可用于偏焦等新需求方式的测量；测量效率高，定位精度高，控制过程简单可靠。

主权项

1.一种用于紧缩场测量的馈源定位及偏焦装置，特征在于：该装置由X向移动单元、Y向补偿单元、Z向旋转及高度调整单元、偏置臂、馈源俯仰单元和馈源极化单元组成；各组成部分具体结构如下：所述X向移动单元由X向底座、X向直线导轨、X向滚珠丝杠、Y向补偿单元安装座、X向联轴器、X向电机安装座和X向驱动电机组成，实现馈源沿X轴方向的横向运动；X向驱动电机通过X向电机安装座安装在X向底座的一端；X向滚珠丝杠的安装方式为两端固定方式，一端与X向驱动电机相连，另一端固定安装在X向底座上，X向滚珠丝杠转动带动Y向补偿单元安装座进行左右移动；Y向补偿单元安装座下端面安装有滑块，沿着X向直线导轨作高精度线性运动；X向直线导轨两端安装有行程开关，限定沿X方向的运动范围；所述Y向补偿单元由Y向底座、Y向滚珠丝杠、Y向直线导轨、Y向补偿驱动电机、Z向旋转单元安装座、Z向旋转驱动电机、Z向旋转主动同步带轮、Y向补偿主动同步带轮和Y向补偿从动同步带轮组成，实现馈源沿Y方向的纵向运动；Y向底座安装在Y向补偿单元安装座上，沿着X向直线导轨作精确的直线运动；Z向旋转单元安装座通过Y向滚珠丝杠和Y向直线导轨安装在Y向底座上；Y向补偿驱动电机通过Y向补偿主动同步带轮和Y向补偿从动同步带轮驱动Y向滚珠丝杠，进而带动Z向旋转单元安装座沿Y向直线导轨方向作精确直线运动；Y向直线导轨两端安装有限位开关，保证Z向旋转单元安装座运动的安全性；Z向旋转驱动电机通过驱动Z向旋转主动同步带轮实现Z向旋转及高度调整单元绕Z轴的旋转；Y向滚珠丝杠的安装方式为一端固定，一端游动；固定端是动力的输入端，采用一组面对面安装的角接触轴承进行轴向定位，承受轴向载荷，利用锁紧螺母将轴承与Y向滚珠丝杠进行固定，利用两个油封将润滑油密封在轴承座中；游动端采用的是角接触球轴承，利用锁紧螺母将轴承与Y向滚珠丝杠固定，承受径向载荷；所示Z向旋转及高度调整单元由Z向高度调整装置、Z向旋转RV减速器和Z向旋转从动同步带轮组成，实现馈源绕Z轴的旋转和平动；Z向旋转RV减速器安装在Z向旋转单元安装座上，通过Z向旋转驱动电机驱动Z向旋转主动同步带轮和Z向旋转从动同步带轮带动Z向旋转及高度调整调单元绕Z轴转动；该Z向旋转RV减速器的输入轴与输出轴在同一轴线上，馈源相位中心位于减速器输出轴的旋转轴线上，在旋转过程中，相位中心固定不动，其他部分绕着轴线做圆周旋转运动；所述偏置臂用于连接Z向旋转及高度调整调单元和馈源俯仰单元，通过偏置臂保证馈源相位中心在Z向旋转及高度调整调单元的旋转轴上；所述馈源俯仰单元由馈源俯仰单元静基座、滚轮和馈源俯仰单元动基座、调整螺杆、摆动块、上转座、下转座、方向丝母和转轴构成，用于馈源喇叭绕相位中心的俯仰运动，即调整馈源的照射角度；馈源俯仰单元静基座下端面安装在偏置臂上，馈源俯仰单元动基座用于安装馈源极化单元；馈源俯仰单元静基座左右两侧有圆弧型滑槽，圆弧的圆心与馈源的相位中心重合；馈源俯仰单元动基座左右两侧安装有滚轮，左右两侧各安装三个滚轮，滚轮镶嵌在馈源俯仰单元静基座左右两侧的圆弧型滑槽中；上转座安装在馈源俯仰单元静基座上，下转座安装在馈源俯仰单元动基座上，利用左右两个转轴将摆动块安装到上转座上，同样再利用左右两个转轴将方向丝母安装到下转座上，调整螺杆安装在摆动块和方向丝母上；所述馈源极化单元由馈源极化底板、馈源极化直线导轨、馈源安装滑板、馈源极化减速器、馈源极化转盘、馈源喇叭安装支架组成，用于实现馈源的极化与旋转运动；馈源极化底板安装在馈源俯仰单元动基座上；馈源安装滑板通过馈源极化直线导轨安装在馈源极化底板上，馈源极化减速器安装在馈源安装滑板上，馈源极化减速器与馈源喇叭安装支架之间通过馈源极化转盘连接；馈源喇叭安装支架与馈源极化转盘相连，转盘转动带动馈源完成极化旋转；馈源极化底板上分别有一个处于中间的和两组呈对称分布的定位销孔；所述的Z向高度调整装置由动顶盘、推力球轴承、开槽平端紧定螺钉、Z向螺柱、Z向导柱、六角头法兰面螺栓、Z向导套、静顶盘、静底盘和动底盘组成，实现馈源相位中心高度的精确调整；动底盘、动顶盘通过Z向导柱和Z向导套与静底盘、静顶盘连接到一起，通过六角头法兰面螺栓固定连接；推力球轴承安装在静底盘上，Z向螺柱再安装到推力球轴承上，推力球轴承实现Z向螺柱绕Z轴的旋转和承受较大的轴向载荷；当旋转Z向螺柱时，动顶盘就能够沿着螺柱上下运动，完成馈源相位中心高度的微调；在微调完成后，用开槽平端锁紧螺钉将Z向螺柱顶紧，高度固定。