一种X频段天线有源子阵的维修性设计与分析*
2022-09-01顾叶青
电子机械工程 2022年4期
余 觉,姚 晔,顾叶青
(南京电子技术研究所,江苏 南京 210039)
引 言
维修性反映了产品在一定条件下由故障状态恢复为额定状态的能力,是产品重要的质量特性[1]。有源相控阵天线作为典型的机电一体化系统,具有结构集成度高、电讯功能复杂的特点,出现故障后如果不能快速定位并修复,可能会对战场态势造成严重后果。因此,维修性是影响有源相控阵天线综合服役性能的重要指标之一。
有源子阵是高频段有源相控阵天线的核心结构和电讯功能组成部分[2–3]。通常情况下,有源子阵是将若干个电子阵的阵列单元与T/R组件、功分网络、波控网络、二次电源和驱动延时器等设备模块化集成所形成的阵列模块,具有完整的结构、冷却和电讯调试功能[2–4],其集成度体现了有源相控阵天线阵面的组合性、互换性和可靠性。
由于天线阵面骨架、阵列单元、等相层、综合网络、汇流条等阵面组成部分均为无源器件,其可靠性由结构设计和工艺实现保证,在服役过程中出现故障的概率较低。相比之下,有源子阵完成相控阵雷达信号收发、传输放大、接口控制和阵面监测等功能,在长期工作中因器件老化、结构振动冲击等原因,部分模块功能异常的可能性很大。据统计,某型相控阵雷达发射机工作状态平均每小时就有一个集成于有源子阵内部的T/R组件发生故障[5]。因此,提高有源子阵的维修性,对提升天线阵面的服役可靠性、保障相控阵雷达的作战能力至关重要。……
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