小型自跟踪天线座设计与分析

摘要

天线座是天线面的支撑及驱动机构，其结构形式决定了天线系统的尺寸和重量，结构强度影响着天线系统的应用范围，运动精度决定了天线面的指向精度和系统的跟踪精度，是无线电系统的重要组成部分。
　　基于某型号无人机的测控需要，本文设计一种可以装载在标准军用方舱内部的小型自跟踪天线座。
　　本文主要的工作内容如下：
　　①通过分析、总结各种结构形式的天线座的原理，运用坐标变换的方法对X-Y天线座的跟踪过程进行研究，将天线口相对于天线座的坐标变换矩阵导入MATLAB软件，绘制了X-Y天线座的跟踪轨迹，结果显示其跟踪轨迹为一个半球面。
　　②进行天线座总体设计，通过分析、分解技术要求，开展天线座的结构设计、传动设计和轴系精度分析工作。
　　通过总体设计工作，确定了天线座的组成部分，并对各分组件进行了详细设计；将天线座的尺寸优化为长×宽×高=1115mm×1832mm×1832mm，重量为516Kg，该尺寸及重量满足设计要求，实现了X-Y天线座的小型化和轻型化目标；同时，通过设计计算，进行了主要传动部件的设计、选型；然后，通过计算得出转动轴的水平度误差为28.1″，该精度满足设计要求。
　　③运用ADMAS和ANSYS仿真分析软件，对设计完成的天线座的运动情况和结构强度情况进行运动仿真和有限元分析。通过运动仿真表明，天线座的跟踪轨迹为一个球半径1752mm的半球面；天线口的运动速度满足对飞行高度10Km，最大飞行速度9马赫的目标物的跟踪速度要求；通过有限元分析表明，叉架、X轴支撑和转轴等主要受力部件结构强度满足要求。
　　通过本文的研究，为小型自跟踪天线座的工程化提供了依据，为其结构优化指明了方向。

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英文摘要

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1 绪 论

1.1课题来源及背景

1.2 天线座的国内外现状

1.3 论文研究内容

2 天线座基础理论

2.1 引言

2.2天线座结构原理分析

2.3 天线座跟踪范围分析

2.4 本章小结

3 天线座总体设计

3.1引言

3.2设计要求

3.3结构设计

3.4传动系统设计

3.5轴系精度分析

3.6环境适应性设计

3.7本章小结

4 天线座运动轨迹及强度仿真分析

4.1引言

4.2天线座运动仿真

4.3结构强度分析

4.4本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 论文展望

致谢

参考文献