摘要:本文介绍了一种舰载微带天线罩的设计,对天线罩的结构组成及装配方法等进行了介绍,其设计的舰载天线罩结构稳定、透波性能指标高,满足产品技术要求。
关键词:舰载天线罩,结构强度,透波性能
0 引言
天线罩是保护天线在恶劣环境条件下能够正常工作的一种设施。不同无线电设备使用的天线不同,所处工作环境的不同,对天线罩的要求也就不一样。本天线罩安装于舰船桅杆处,要求有足够的结构可靠性,同时还要满足电性能、密封性能、重量等方面要求。天线罩常用的成型方法有手糊成型、树脂传递模塑成型(RTM)、缠绕成型和热压罐成型[2],根据天该线罩使用特点,我们选用缠绕成型制作,天线罩的外形如图1所示。
1 天线罩结构设计
1.1 外形尺寸
根据天线罩安装位置及产品重量要求,确定天线罩外形尺寸为:外直径218mm,整罩高度1635mm,重量9.6Kg(含铝合金底座)。
1.2 天线罩结构组成
本天线罩由盖子、桶壁、底座、桶内泡沫四部分组成如图2所示。
3)底座
底座选用LF6铝合金材料,通过数控车床加工成型,表面经过阳极氧化处理,重量为1.2Kg,如图5所示。
1.4密封性设计
为防止盐雾、潮气等环境因素对天线的影响,该天线罩要求内部压力大于外界50000Pa时天线罩不漏气。盖子与桶壁接触处通过涂抹硅胶进行密封。桶壁法兰下端开设有凹槽,凹槽内塞上密封圈,螺栓紧固后进行密封,经测试气密性满足指标要求。
2 结构强度仿真分析
为了对该天线罩结构的强度、刚度和稳定性做出评价,我们用ANSYS软件建立了该天线罩结构的有限元力学分析计算模型,对其在60m/s风载荷工况下的变形、应力、一阶屈曲载荷系数进行计算。
经计算,结构最大综合变形为2.676㎜,综合应力最大为0.704㎏/mm2。天线罩在载荷工况下变形较小,安全裕度很大,能够满足使用要求。
经仿真计算该天线罩在560MHz-680 MHz的插入损耗值为0.1214dB,满足设计指标小于0.2 dB要求,如图13所示。
6 环境试验
天线罩生产完成后按照GJB 367A-2001《军用通信设备通用规范》和GJB 150A-2009《军用装备实验室环境试验方法》中的要求进行了高低温试验、温度冲击试验、淋雨试验、湿热试验、霉菌试验、盐雾试验、振动试验等环境试验,经验证天线罩满足环境使用要求。
7 结束语
本文介绍了一种舰载微带天线罩的设计,经结构优化设计及材料合理选型,所制备的天线罩具有结构强度及稳定性高、电性能指标高、重量轻、气密性高、方便拆装、外形简洁美观等特点,该天线罩交付使用,各项性能良好。
参考文献:
[1] 高军,曹祥玉. C波段机载干扰机天线罩的分析与设计[J].现代雷达,2000.
[2]张强,天线罩理论与设计方法[M].北京:国防工业出版社,2014.
[3]杜耀惟.天线罩电信设计方法[M].北京:国防工业出版社,1993
论文作者:岳震南
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第04期
论文发表时间:2019/7/9
标签:天线论文; 结构论文; 微带论文; 环境论文; 底座论文; 如图论文; 所示论文; 《科学与技术》2019年第04期论文;