專利名稱：一種可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種有源相控陣系統的機械結構，特別是涉及一種可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構。
背景技術：
有源相控陣天線具有體積小、質量輕、損耗少，能形成一個或多個波束，并可控制波束指向及星上波束重構，可在大角度范圍內靈活掃描，并在波束之間進行功率分配等優點，適宜作衛星天線，上述這些優點使有源相控陣天線在衛星天線中產生越來越大的吸引力。有源相控陣天線由有源組件(又稱收/發組件)與天線陣列中的每一個幅射單元 (或子陣)通道直接連接而組成。采用多輻射單元的有源相控陣天線可以獲得較好的波束掃描性能，但是由于陣元數目的過多，相控陣的結構將變得更加復雜，有源組件和輻射單元數量的增加給相控陣的裝配帶來了難度。同時，當系統出現故障時，由于相控陣結構的復雜化，導致難以拆卸，無法迅速找到問題的所在。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，能夠方便地對相控陣進行裝配和拆卸。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，包括第一級輸入蓋板、前級可拆卸過渡結構、機械外殼、m個插片、后級可拆卸過渡結構和天線面板，所述的前級可拆卸過渡結構由2塊打了 m個臺階孔的金屬板組成；所述的后級可拆卸過渡結構由2塊打了 mX (m+1)個臺階孔的金屬板組成；所述的第一級輸入蓋板上設有m個過孔；所述的天線面板上設有mX (m+1)個過孔；所述的機械外殼內部設有m+1對凹槽；所述的m個插片分別插入所述的機械外殼內部的凹槽中，并通過前級可拆卸過渡結構與所述的第一級輸入蓋板相連，通過后級可拆卸過渡結構與所述的天線面板相連；其中，m為正整數。所述的插片包括輸入板、輸出板和底板；所述的底板一端與所述的輸入板可拆卸連接，另一端與所述的輸出板可拆卸連接。所述的前級可拆卸過渡結構通過一個雙陰連接器和兩個雙陽連接器分別與所述的第一級輸入蓋板和輸入板相連。所述的后級可拆卸過渡結構通過一個雙陰連接器和兩個雙陽連接器分別與所述的天線面板和輸出板相連。所述的底板上設有通孔。所述的輸入板上設有一個臺階孔；所述的輸出板上設有m個臺階孔。所述的的高度小于等于所述的底板的高度，深度小于2mm。所述的前級可拆卸過度結構和后級可拆卸過渡結構中的臺階孔為兩端窄中間寬的結構。有益效果由于采用了上述的技術方案，本實用新型與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果本實用新型采用可拆卸過渡結構，使得相控陣系統的裝配和拆卸過程更加方便，插片式結構同時也有利于每個子陣的測試，當系統發生故障時，能夠快速檢查，立刻找到問題的所在，從而完成替換。
圖1是本實用新型的整體結構圖；圖2是本實用新型的結構分解圖；圖3是本實用新型中插片的結構分解圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。本實用新型涉及一種可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，對于mXm陣列的有源相控陣天線，把天線陣列分為二維的陣列，這二維的陣列由m個子陣組成，每個子陣包括m個輻射單元。每個子陣的有源模塊集成在一個插片上，所以共需要m個插片。mXm陣列的有源相控陣系統的機械結構，如圖1和圖2所示，包括第一級輸入蓋板 1、前級可拆卸過渡結構、機械外殼4、m個插片5、后級可拆卸過渡結構和天線面板8。前級可拆卸過渡結構由2塊打了 m個臺階孔的金屬板2和3組成，后級可拆卸過渡結構由2塊打了 mX(m+l)個臺階孔的金屬板6和7組成。機械外殼4內部設有m+1對凹槽，m個插片 5分別插入機械外殼4內部的凹槽中，如此會多余的一對凹槽，而該對凹槽是為了方便在裝配前對單個子陣進行測試以及出現故障時對單個子陣進行檢查。其中，凹槽深度小于2mm， 以便插片沿凹槽插拔。第一級輸入蓋板1上設有m個過孔，作為m個插片5的輸入端口，通過前級可拆卸過渡結構與m個插片5相連。天線面板8上設有mX (m+1)個過孔，mXm個過孔作為m個插片5的輸出端口，多出的m個過孔作為檢測通道使用，通過后級可拆卸過渡結構與m個插片5相連。其中金屬板上的臺階孔為兩端窄中間寬的結構。如圖3所示，插片5包括輸入板9、輸出板10和底板11，底板11 一端與輸入板9 可拆卸連接，另一端與輸出板10可拆卸連接。如此底板11被輸入板9和輸出板10圍成一個封閉的區域，底板11上設有通孔，輸入板9上設有一個臺階孔，輸出板10上設有m個臺階孔。前級可拆卸過渡結構通過一個雙陰連接器和兩個雙陽連接器與第一級輸入蓋板1 和輸入板9相連。其中，一個雙陰連接器兩端與兩個雙陽連接器連接，雙陰連接器固定在前級可拆卸過渡結構的內部，前級雙陽連接器有部分插入在第一級輸入蓋板1內，后級雙陽連接器有部分插入在輸入板9內。后級可拆卸過渡結構同樣通過一個雙陰連接器和兩個雙陽連接器與天線面板8和輸出板10相連。其中，雙陰連接器兩端與兩個雙陽連接器連接，雙陰連接器固定在后級可拆卸過渡結構的內部，前級雙陽連接器有部分插入在輸出板10內， 后級雙陽連接器有部分插入在天線面板8內。本實用新型在裝配時，先從天線面板8開始，將雙陽連接器涂上導電膠，然后插入天線面板的過孔內，經過烘箱烘烤2個小時取出，再用螺絲把天線陣列固定在天線面板的對應位置，雙陽連接器的一端作為天線陣列的饋針。將用于組成后級可拆卸過渡結構的金屬板7與天線面板8對齊，雙陽連接器的的另一端插入金屬板7的臺階孔中，通過金屬板7 和天線面板8的壓力，使得雙陽連接器位置固定。在金屬板7臺階孔的另一側放置雙陰連接器，使得雙陰連接器的部分插入金屬板7的臺階孔中，雙陰連接器的另一部分插入組成后級可拆卸過渡結構的另一塊金屬板6所對應的臺階孔一側，最終雙陰連接器在金屬板6 和7的作用下位置固定，最后金屬板6和7、天線面板8這三塊金屬板一起固定在機械外殼 4上。插片5的輸出板10的臺階孔內插入雙陽連接器，雙陽連接器的部分在輸出板10內， 插片5沿著機械外殼4的凹槽慢慢推入，最終雙陽連接器的另一部分插入到金屬板6的臺階孔內，如此插片5和天線面板8通過金屬板6和7連接在一起，形成了射頻通路，共有m 個插片，都按此方法插入到機械結構內。第一級輸入蓋板1和插片5之間裝配過程與天線面板8和插片5之間裝配過程類似，在此不再贅述。按照上述方法，可得到如圖1所示的一個可拆卸插片式有源相控陣系統機械結構。當有源相控陣天線出現故障時，需要對每一個子陣進行單獨檢查，此時先把第一級輸入蓋板1和組成前級可拆卸過渡結構的金屬板2和3拆卸下來，將待檢查的插片5沿著機械外殼4的凹槽抽出，再將該插片5沿著最后一條凹槽(即多余的一條凹槽)插入到檢測通道中去，檢測通道前端沒有輻射單元，此時可以使用矢量網絡分析儀對每個通道進行檢測，判斷故障原因。不難發現，本實用新型采用可拆卸過渡結構，使得相控陣系統的裝配和拆卸過程更加方便，插片式結構同時也有利于每個子陣的測試，當系統發生故障時，能夠快速檢查， 立刻找到問題的所在，從而完成替換。
權利要求1.一種可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，包括第一級輸入蓋板(1)、前級可拆卸過渡結構、機械外殼(4)、m個插片(5)、后級可拆卸過渡結構和天線面板(8)，其特征在于，所述的前級可拆卸過渡結構由2塊打了 m個臺階孔的金屬板(2、3)組成；所述的后級可拆卸過渡結構由2塊打了 mX (m+1)個臺階孔的金屬板(6、7)組成；所述的第一級輸入蓋板 (1)上設有m個過孔；所述的天線面板(8)上設有mX (m+1)個過孔；所述的機械外殼(4) 內部設有m+1對凹槽；所述的m個插片(5)分別插入所述的機械外殼內部的凹槽中，并通過前級可拆卸過渡結構與所述的第一級輸入蓋板(1)相連，通過后級可拆卸過渡結構與所述的天線面板(8)相連；其中，m為正整數。
2.根據權利要求1所述的可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，其特征在于，所述的插片(5)包括輸入板(9)、輸出板(10)和底板(11)；所述的底板(11) 一端與所述的輸入板(9)可拆卸連接，另一端與所述的輸出板(11)可拆卸連接。
3.根據權利要求2所述的可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，其特征在于，所述的前級可拆卸過渡結構通過一個雙陰連接器和兩個雙陽連接器分別與所述的第一級輸入蓋板(1)和輸入板(9)相連。
4.根據權利要求2所述的可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，其特征在于，所述的后級可拆卸過渡結構通過一個雙陰連接器和兩個雙陽連接器分別與所述的天線面板 (8)和輸出板(10)相連。
5.根據權利要求2所述的可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，其特征在于，所述的底板(11)上設有通孔。
6.根據權利要求2所述的可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，其特征在于，所述的輸入板(9)上設有一個臺階孔；所述的輸出板(10)上設有m個臺階孔。
7.根據權利要求2所述的可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，其特征在于，所述的凹槽的高度小于等于所述的底板(11)的高度，深度小于2mm。
8.根據權利要求1至7中任一權利要求所述的可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，其特征在于，所述的前級可拆卸過度結構和后級可拆卸過渡結構中的臺階孔為兩端窄中間寬的結構。
專利摘要本實用新型涉及一種可拆卸插片式有源相控陣系統的機械結構，包括第一級輸入蓋板、前級可拆卸過渡結構、機械外殼、m個插片、后級可拆卸過渡結構和天線面板。前級可拆卸過渡結構由2塊打了m×(m+1)個臺階孔的金屬板組成；后級可拆卸過渡結構由2塊打了m+1個臺階孔的金屬板組成；第一級輸入蓋板上設有m個過孔；天線面板上設有m×(m+1)個過孔；機械外殼內部設有m+1對凹槽；m個插片分別插入機械外殼內部的凹槽中，并通過前級可拆卸過渡結構與第一級輸入蓋板相連，通過后級可拆卸過渡結構與天線面板相連。其中，m為正整數。本實用新型能夠方便地對相控陣進行裝配和拆卸。
文檔編號H01Q21/00GK201946759SQ201020683490
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者孫曉瑋, 孫蕓, 崔恒榮, 楊明輝, 韓克武 申請人:中國科學院上海微系統與信息技術研究所