一种高精度天线测量转台设计*
2021-08-23唐煊,王平
唐 煊,王 平
(1. 浙江大学,浙江 杭州 310007;2. 哈尔滨工程大学,黑龙江 哈尔滨 150006)
引 言
天线测量转台是天线测量系统的重要装置,它在测试系统的控制下,提供天线测量所需的扫描运动,并实时给出天线的位置信息,与测量系统中的发射器、测试仪器等设备协同工作,采集分析测试数据,得到被测天线的相关性能数据,如副瓣电平、波束宽度、增益、指向等。早期天线的频段和性能指标低,因而对测量转台的性能要求不高,设计相对容易。但随着天线向高频段发展,天线测量转台的精度也大幅提升,对其机械设计和电气控制的要求也更高。
从国内外的研究情况来看,天线测量转台的形式多样,有两轴、三轴、四轴,甚至平移轴,尺寸大小相差很大,承载能力和精度各不相同,主要根据天线测量需求设计,一般是精度高的尺寸、承载小,尺寸、承载大的精度不高。如美国ORBIT/FR公司的AL-4573-1型天线测量转台,采用方位-俯仰-方位三轴结构,其最大负载为1 270 kg,编码器精度为0.03°,最大回差为0.05°[2];九江精密测试技术研究所的某型天线测试台采用方位-俯仰两轴结构,其最大负载为1 500 kg,两轴回转精度为±0.05°;由华东理工大学设计的天线测试转台采用方位-俯仰-方位结构,其方位定位精度≤0.03°,承重≤4 600 kg,俯仰定位精度≤0.05°,承重≤5 000 kg[3];由哈工大设计的专用天线测量转台有横滚轴、平移轴、方位轴、俯仰轴和下方位轴,承重78 kg,横滚轴和上方位轴回转误差分别为3′′和5′′,俯仰轴回转误差为5′′[4]。
Ka波段(26.5~40 GHz)的总带宽达到3.5 GHz,通常用于卫星通信,可为高速卫星通信、千兆比特级宽带数字传输、卫星新闻采集等提供条件,应用广泛。……
