振子天線電測平臺產品設計探析

文 康建召 中電科技（三河）精密制造有限責任公司

導 語

相對于其他通用型材產品，工裝的設計稱得上是量體裁衣的按需訂制產品。因此，我們要在以往專業經驗積淀的基礎之上，了解最新的工裝設計理念和實用新技術，并結合用戶的操作習慣，努力解決現有的產品痛點，帶給用戶別致的工裝產品使用體驗。

振子天線一般指圓棍式的全向天線，以水平360°信號覆蓋，不同的全向天線有不同大小垂直方向的發射夾角，是一種能產生與基本電偶極子輻射波瓣相似的天線。習慣上將振子天線看作大小相同的金屬輻射構件，在其中心處饋電。

振子天線電測平臺用于相應產品輻射性能（增益、方向圖、軸比等）的測試任務，實測產品的電性能。此平臺裝配于客戶的微波暗室內，要求平臺接口與測試轉臺相適應。經實踐驗證，平臺調試后可以滿足批量產品電性能測試的高效率，同時有效降低人工資源占用。本文介紹了振子天線電測平臺產品的主要技術指標并且分析了其結構設計要點。

我司為中國電科集團第三十九研究所設計的振子天線電測平臺產品如圖1 所示，該產品專用于振子天線產品的電性能測試，具有較高的設計及制作難度。

圖1 振子天線電測平臺外觀

振子天線電測平臺的主要技術指標

振子天線電測平臺產品的主要技術指標為：

⑴客戶微波暗室內的測試轉臺雖可承受500kg軸向載荷，但抗傾覆力矩較差，對于重心偏置產品，需進行重心矯正設計，消除后傾覆力矩不得大于25N·m，保證測試轉臺具備正常能力；

⑵測試平臺中直線電動環節重復性精度滿足0.1mm，旋轉電控環節重復性精度滿足±5″；

⑶電控環節的控制器進行雙份設計（一個控制器位于測試間，線長約35m，另一個控制器位于測試轉臺附近，兩個控制器均具備位置顯示、自動歸零、控制內容）；

⑷測試對象連接法蘭具備±180°旋轉功能，旋轉電機可在任意角度下定位、可靠自鎖并實時顯示角度值，要求旋轉重復精度不大于±5″，角速度為0.42 ～0.63rad/s（360°內需10 ～15s）；

⑸為降低測試過程中金屬表面的電磁波反射作用，測試平臺需預留吸波材料粘附面，測試過程中使用300mm 高度吸波材料進行覆蓋處理。

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振子天線電測平臺結構設計要點解析

通過用戶了解以往類似產品在使用方面存在的不足之處，按照有關國家標準和實用資料，結合以往在各類工裝產品設計和制作上積累的經驗，在該產品的運動部件配置、材料選擇、吸波結構、電控設計等環節上重點設計。

⑴對各主要部件做運動分析，并在此基礎之上適當配置電機、導軌及滑塊等運動單元。為了獲得高剛性及運動穩定性，該產品選取鋁型材為主支承框架，其他零部件采用鋁板、聚氨酯板及玻璃鋼等材料。振子天線電測平臺內主要運動部件的動作分析如圖2 所示，可拆卸式配重能夠起到產品在整體旋轉時的平衡作用。以上設計較好地滿足了振子天線電測平臺產品的各種需求。

圖2 振子天線電測平臺運動分析

⑵吸波結構的設計至關重要。為降低測試過程中金屬表面的電磁波反射作用，按照用戶的要求，選擇了聚氨酯角錐形吸波材料，該材料為掛鉤式組合結構，如圖3 所示，使用時可以根據實際情況靈活拼裝并快速裝卸，減少了裝配時間、降低了輔助材料成本并起到可靠的吸波作用。

圖3 角錐形吸波材料掛鉤式組合結構

⑶電控設計是振子天線電測平臺結構設計中較重要的一環。電控顯示界面必須舒適、簡潔，如圖4 所示，設計時，需根據用戶現場的實際工況將各部件的主要動作參數顯示在用戶界面上，同時要基于安全性和穩定性為用戶提供清晰的導向并及時記錄顯示數據，供用戶做分析、評價之用。另外，該產品還可以借助RS232 或RS485 通訊接口，實現兩個位置的同時控制。

圖4 電控顯示界面

⑷振子天線電測平臺主要技術參數實測報告見表1。經實測，完全達到或優于用戶要求的各項性能指標。

表1 主要技術參數實測結果

結束語

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