地面雷达天线罩课程设计说明书

合集下载

地面雷达天线罩课程设计说明书

地面雷达天线罩课程设计说明书

1 引言随着现代高科技的发展,雷达大量应用于陆、海、空三军及民航、气象等领域,相应的,雷达天线罩的运用也日益广泛。

天线罩是雷达系统的重要组成部分,被称为雷达系统的“电磁窗口”。

它的作用是在雷达天线的周围形成一个封闭的空间,将转动工作的雷达天线罩于其中,以保护雷达天线系统免受大气环境的直接作用。

由于天线罩的遮挡,天线系统可不受风、沙、雨、雪、冰雹的侵袭,这将降低天线驱动装置的设计功率和减少天线转动实际消耗的能源,并且避免了因气候与环境原因造成的雷达关机。

同时天线罩还可以缓解因气温骤变、太阳辐射、潮湿、盐雾等对天线系统的影响,因此也大大简化和减轻了天线系统的日常维护修理工作,延长路雷达的使用寿命。

世界上第一个玻璃钢雷达罩出现于20世纪40年代的美国,至今有60多年的历史。

我国是从上世纪60年代开始研制玻璃钢雷达罩,最大的为直径44米的地面雷达天线罩,至今仍在使用,已有近40多年的历史,在雷达罩设计、生产、检测方面有了较丰富的经验,但与国外相比,还有一定距离。

随着雷达电性能要求的不断提高,雷达罩向大型化发展,对雷达罩的结构设计提出更加苛刻的要求。

现有地面雷达罩的结构形式有3种类型:构架悬吊柔性膜鼓风式、构架—壳体式和刚性壳体式,而刚性壳体式较为普遍。

⑴构架悬吊柔性膜鼓风式构架悬吊柔性膜鼓风式地面雷达天线罩是用金属型材组成空间构架,在构架内悬吊涂覆尼龙的有机纤维布,有机纤维布黏合拼成中空的柔性罩,将雷达天线罩于其中。

由于柔性膜很薄,因此这类天线罩对电磁波能量的吸收损耗很小,并对各种雷达工作频段具有较好的适应性,尤其适于宽频和变频雷达采用。

这类天线罩的特点是:造价低,搬迁方便;但耐久性差,有噪音。

⑵构架—壳体式构架—壳体式地面雷达天线罩与构架悬吊柔性膜鼓风式地面雷达天线罩的相同之处在于它们都是通过金属构架来承受载荷。

不同之处是,构架—壳体式天线罩用硬质材料(层和或夹芯玻璃钢)壳体代替柔性膜。

构架—壳体式又称半硬壳式,天线罩的总体强度和刚度仍靠构架来保证。

fss天线罩实施方案

fss天线罩实施方案

fss天线罩实施方案一、方案背景。

随着通信技术的不断发展,fss(frequency selective surface)天线罩在无线通信系统中的应用越来越广泛。

fss天线罩可以有效地控制电磁波的传播和辐射特性,提高天线的性能和效率,因此对于fss天线罩的实施方案需要进行深入研究和分析。

二、方案目标。

本实施方案的目标是设计一种高效可靠的fss天线罩,以提高天线的性能和效率,满足通信系统对于电磁波传输的要求。

三、方案内容。

1. 材料选择。

在设计fss天线罩时,需要选择合适的材料来制作天线罩。

常见的材料包括金属材料、导电聚合物材料等,根据具体的应用场景和要求进行选择。

2. 结构设计。

天线罩的结构设计是关键的一步,需要考虑天线罩的尺寸、形状、孔径等参数,以及天线罩与天线之间的距离和相互影响。

通过仿真分析和实验验证,确定最优的结构设计方案。

3. 制造工艺。

根据结构设计方案,选择合适的制造工艺进行天线罩的制作。

制造工艺需要考虑材料的加工性能、成本和制造周期等因素,确保天线罩的质量和稳定性。

4. 性能测试。

制造完成的fss天线罩需要进行性能测试,包括电磁波透射、反射特性测试,以及与天线的匹配性能测试等。

通过测试结果评估天线罩的性能和效果,对设计方案进行优化和改进。

5. 应用推广。

经过性能测试的fss天线罩可以推广应用到各种通信系统中,包括微波通信、毫米波通信、雷达系统等,提高系统的整体性能和可靠性。

四、方案效果。

通过实施本方案,可以设计制造出高效可靠的fss天线罩,提高通信系统的性能和效率,满足不同应用场景的需求。

五、方案总结。

fss天线罩的实施方案需要综合考虑材料选择、结构设计、制造工艺、性能测试和应用推广等环节,确保天线罩的质量和性能。

本方案的实施将为通信系统的发展和应用提供有力支持。

六、参考文献。

1. 张三, 李四. fss天线罩设计与应用[M]. 电子工业出版社, 2018.2. 王五, 赵六. 天线罩制造工艺与技术[M]. 机械工业出版社, 2019.以上就是fss天线罩实施方案的相关内容,希望对您有所帮助。

天线罩理论与设计方法

天线罩理论与设计方法

天线罩理论与设计方法
天线罩是一种用于保护天线的外壳或覆盖物,常用于天线的设计中。

天线罩理论和设计方法主要涉及以下几个方面:
1. 材料选择:天线罩的材料应具有良好的电磁特性,如低介电常数、低导电率和高磁导率等,以减小材料对天线的影响。

常用的材料有金属、复合材料和金属触媒涂层等。

2. 电磁波透射与反射:天线罩的设计应考虑电磁波的透射和反射特性。

透射是指电磁波从天线罩进入或离开的过程,反射是指电磁波被天线罩表面反射的过程。

透射和反射的特性影响到天线的辐射效率和天线罩的保护效果。

3. 尺寸和形状:天线罩的尺寸和形状应根据天线的工作频率和辐射模式进行优化设计。

天线罩的尺寸和形状会影响天线的阻抗匹配、束宽和辐射效率等性能。

4. 去耦和接地:天线罩的设计还应考虑去耦和接地的问题。

去耦是指通过设计天线罩的结构,减小天线输入端和天线罩之间的耦合。

接地是指天线罩与地面的连接,以提供良好的接地效果,减小天线罩对天线的干扰。

5. 天线罩的制造工艺:天线罩的制造工艺应考虑到材料选择、制造成本和制造工艺复杂性等因素。

常见的工艺包括喷涂、注塑和3D打印等。

总的来说,天线罩的理论和设计方法旨在优化天线性能和天线保护效果,提高天线系统的工作稳定性和可靠性。

天线罩理论与设计方法

天线罩理论与设计方法

天线罩理论与设计方法
天线罩理论是指在电磁波与物体相互作用时,为了保护天线电路不受外界电磁波的干扰,需要在天线周围设置一个天线罩,用于屏蔽外界电磁波的影响。

天线罩的设计方法主要有以下几个方面:
1. 材料选择:天线罩应选择导电性能较好的材料,如金属。

常用的金属材料有铝、铜等,具有良好的导电性能和屏蔽效果。

2. 外形设计:天线罩的外形应尽量与天线匹配,避免产生不必要的反射和衍射。

常见的天线罩形状有圆柱形、长方体形等,具体形状选择需要根据具体的应用场景和天线的特点来确定。

3. 接地设计:天线罩应与地面连接,形成完整的接地系统,以降低天线罩内部的电磁波反射和散射。

接地系统可采用接地极、接地网等形式。

4. 缝隙处理:天线罩与天线之间的缝隙会导致电磁波的泄漏,因此需要采取合适的缝隙处理方法,如采用导电胶水封闭缝隙、缝隙补偿等方式。

5. 屏蔽效果评估:设计完成后,需要对天线罩的屏蔽效果进行评估。

常见的评估方法有S参数测量、电磁仿真等。

综上所述,天线罩理论与设计方法是指在保护天线电路不受外界电磁波干扰的前提下,通过合理选择材料、设计外形、接地处理和缝隙处理等方法,实现天线罩对外界电磁波的屏蔽作用。

地面雷达天线罩课程设计

地面雷达天线罩课程设计

地面雷达天线罩课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解地面雷达天线罩的基本概念、分类和作用;2. 学生掌握地面雷达天线罩的材料特性、结构设计及其对雷达性能的影响;3. 学生了解地面雷达天线罩在军事、民用领域的应用及发展趋势。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析地面雷达天线罩的设计原理和性能要求;2. 学生具备利用软件或工具对地面雷达天线罩进行简单设计和性能评估的能力;3. 学生能够通过查阅资料、课堂讨论等方式,解决与地面雷达天线罩相关的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对国防科技、雷达技术及其应用的兴趣,激发学生的爱国情怀;2. 培养学生严谨、客观、创新的科学态度,提高学生的团队合作精神和沟通能力;3. 培养学生关注国家战略需求,认识到科技发展对社会进步的重要性。

本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,以实用性为导向,注重理论知识与实践技能的结合。

通过本课程的学习,使学生不仅掌握地面雷达天线罩的相关知识,还能够将其应用于实际问题的分析和解决,培养具备创新精神和实践能力的优秀人才。

1. 地面雷达天线罩的基本概念- 雷达天线罩的定义、功能与分类- 地面雷达天线罩的构造及其工作原理2. 地面雷达天线罩的材料与性能- 常用材料及其特性- 天线罩性能参数及其影响3. 地面雷达天线罩的设计与应用- 设计原则与方法- 典型地面雷达天线罩的设计案例分析- 地面雷达天线罩在军事、民用领域的应用4. 地面雷达天线罩的发展趋势与新技术- 国内外发展现状及趋势- 新材料、新工艺在天线罩领域的应用5. 实践教学环节- 地面雷达天线罩设计软件实操- 性能评估方法与案例分析- 学生团队设计与展示本教学内容根据课程目标,结合教材相关章节,系统地组织和安排。

通过理论与实践相结合的方式,使学生全面掌握地面雷达天线罩的知识体系,提高学生在实际应用中的分析和解决问题的能力。

同时,注重引导学生关注行业动态,培养学生的创新意识和实践技能。

地平线雷达TERRAPIN X说明书

地平线雷达TERRAPIN X说明书

General Rangefinder TERRAPIN X Order No.914734Scope of DeliveryTERRAPIN X, User manual (multilingual), Quick start guide, Neckstrap, Transport bag, Lens tissue, Battery coin, BatteryOptics Observation monocular Magnification 8 ×Field of view 5.8° / 103 mil Objective diameter 28 mm Exit pupil 3.5 mm Focus fixedReticle Electronic aiming mark Eye-relief 15 mm Dioptric setting ±3 diopters Twilight factor15Communication Interface Wireless Bluetooth® 4.1 LowEnergyRangefinder Laser type 905 nm, class 1 eye-safe per IEC 60825-1 Ed 3.0Range capability 20 m to 3,000 mSpecified performance2,000 m at 2.4 m × 2.2 m target visibility: 30 km, albedo: 0.6detection probalitiy >90 %Scanning mode yesAccuracy (1 )±2 m at 20 m to 1,000 m ±3 m at 1,000 m to 2,000 m ±5 m at beyond 2,000 mFalse alarm rate <2 %Resolution on display 1 m / 1 yd Time per measurement <0.5 sec Repetition rate2 HzBeam divergence, typical1.2 mil × 0.5 milSafran Vectronix AG, Max-Schmidheiny-Strasse 202, 9435 Heerbrugg, Switzerland, Safran Vectronix AG proprietary information. Safran Vectronix AG may at any time and without notice, make changes or improvements to the products and services offered and/or cease production or sales.Copyright © 2017 Safran Vectronix AG, Heerbrugg, Switzerland, all rights reserved – EN – 02. 2018 – Page 1 of 1 – PRELIMINARYTechnical dataDigital magnetic compass Units360°Resolution on display 1°Azimuth accuracy 10°Inclination accuracy±1° (range of ±30°)±2° (range of >±30°)Maximum inclination±1000 mil /±60°Declination, adjustable ±179°Display Typelight emitting diodes (LED)w/ automatic brightness control 4 digits with 7 segments 1 symbol blockData displayed slope distance, equivalent horizontal range, elevation, azimuthPower supply Standard, on-board 3V lithium battery (1 pcs)Battery capacity (20° C)>4,000 measurementsEnvironmental Waterproof1 m, 30 minOperational temperature −20° C to +55° C / −68° F to +131° F Storage temperature −40° C to +85° C / −104° F to +185° F Shock100 g / 6 msaccording to ISO 9022-30-7-1Vibration2 g; 10 Hz to 2,000 Hzaccording to ISO 9022-36-4-1Physical Housingglassfibre reinforced RYTON® plastics with elastomere protection Colour tac-greyTripod ¼"–20 UNC standard tripod interface Dimensions 136 mm × 118 mm × 48 mm Weight <390 g。

雷达罩课程设计

雷达罩课程设计

雷达罩课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解雷达罩的基本概念、结构和功能,掌握雷达罩的设计原则和制造工艺,培养学生对雷达罩技术的兴趣和好奇心,提高学生的创新能力和实践能力。

1.了解雷达罩的定义、分类和基本结构。

2.掌握雷达罩的主要功能和设计原则。

3.了解雷达罩的制造工艺和应用领域。

4.能够运用雷达罩的基本原理分析和解决实际问题。

5.能够运用雷达罩设计软件进行简单的设计。

6.能够进行雷达罩的制造和检测实验。

情感态度价值观目标:1.培养学生对雷达罩技术的兴趣和好奇心。

2.培养学生创新精神和团队合作意识。

3.培养学生关注国家安全和国防事业的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括雷达罩的基本概念、结构和功能,雷达罩的设计原则和制造工艺。

1.雷达罩的基本概念:介绍雷达罩的定义、分类和基本结构。

2.雷达罩的功能和设计原则:介绍雷达罩的主要功能和设计原则。

3.雷达罩的制造工艺:介绍雷达罩的制造工艺和应用领域。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。

1.讲授法:通过讲解雷达罩的基本概念、结构和功能,让学生掌握雷达罩的基本知识。

2.案例分析法:通过分析典型的雷达罩设计案例,让学生掌握雷达罩的设计原则和制造工艺。

3.实验法:通过进行雷达罩的制造和检测实验,让学生掌握雷达罩的制造和检测方法。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

1.教材:选用国内权威出版社出版的雷达罩教材作为主要教学资源。

2.参考书:推荐学生阅读相关的雷达罩专业书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,提供形象的图文并茂的教学资料。

4.实验设备:配置齐全的雷达罩制造和检测设备,为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,以保证评估的客观性和全面性。

1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现,评估学生的学习态度和理解程度。

课程设计

课程设计

雷达课程设计姓名:***学号:*************指导教师:***题目以及要求:设计一地面运动车辆监视雷达,雷达采用水平线性相控阵+脉冲压缩+MTD体制,中心频率(载频)选为10GHz,达到如下性能指标:·雷达盲区:≤400m·雷达作用距离:≥25km(RCS=5㎡目标,法线方向)·距离分辨力:≤4m·目标速度范围:覆盖-120km/h―120km/h·速度分辨力:≤0.5m/s·方位扫描范围:±60°·方位分辨力:≤5°设计要求:1.画出雷达系统的原理框图2.天线设计·选取阵元间隔,保证不出现栅瓣·选取天线孔径和阵元个数,保证达到方位分辨力要求·设天线俯仰波束宽度为20度,估算天线增益3.波形设计·选取雷达脉冲重复频率,使目标不出现距离模糊和速度模糊·选取信号调制方式和调制宽度,以满足距离分辨力要求·选取脉冲宽度,使其满足距离盲区的要求 解决方案:一,雷达系统原理框图:二,天线设计: 1 选取阵元间隔:因为1sin d λθ<+,已知扫描的范围为-60°到60°,c fλ==0.03m,0.54d λ<,取13d λ=,则d=0.01m2 选取天线天线孔径和阵元个数:角分辨力12k Dλφβ==,其中β为方位半功率宽度,D 为天线孔径,λ为波长,要求5φ<,阵列天线间距d 的半功率波瓣宽度为0.5100Nθ≈,扫描时的波瓣宽度0.51cos θθθ=,已知θ最大可取60°,于是我们可取N=20,就可求得天线的水平尺寸D=0.2m3 估算天线增益:设俯仰角天线波瓣宽度为15°,则天线垂直尺寸为1D =0.1m,在垂直方向也设13d λ==0.01m,在这个方向上的阵列个数为5个,由所学知识知道,24A G πλ==223=23dB 。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1 引言随着现代高科技的发展,雷达大量应用于陆、海、空三军及民航、气象等领域,相应的,雷达天线罩的运用也日益广泛。

天线罩是雷达系统的重要组成部分,被称为雷达系统的“电磁窗口”。

它的作用是在雷达天线的周围形成一个封闭的空间,将转动工作的雷达天线罩于其中,以保护雷达天线系统免受大气环境的直接作用。

由于天线罩的遮挡,天线系统可不受风、沙、雨、雪、冰雹的侵袭,这将降低天线驱动装置的设计功率和减少天线转动实际消耗的能源,并且避免了因气候与环境原因造成的雷达关机。

同时天线罩还可以缓解因气温骤变、太阳辐射、潮湿、盐雾等对天线系统的影响,因此也大大简化和减轻了天线系统的日常维护修理工作,延长路雷达的使用寿命。

世界上第一个玻璃钢雷达罩出现于20世纪40年代的美国,至今有60多年的历史。

我国是从上世纪60年代开始研制玻璃钢雷达罩,最大的为直径44米的地面雷达天线罩,至今仍在使用,已有近40多年的历史,在雷达罩设计、生产、检测方面有了较丰富的经验,但与国外相比,还有一定距离。

随着雷达电性能要求的不断提高,雷达罩向大型化发展,对雷达罩的结构设计提出更加苛刻的要求。

现有地面雷达罩的结构形式有3种类型:构架悬吊柔性膜鼓风式、构架—壳体式和刚性壳体式,而刚性壳体式较为普遍。

⑴构架悬吊柔性膜鼓风式构架悬吊柔性膜鼓风式地面雷达天线罩是用金属型材组成空间构架,在构架内悬吊涂覆尼龙的有机纤维布,有机纤维布黏合拼成中空的柔性罩,将雷达天线罩于其中。

由于柔性膜很薄,因此这类天线罩对电磁波能量的吸收损耗很小,并对各种雷达工作频段具有较好的适应性,尤其适于宽频和变频雷达采用。

这类天线罩的特点是:造价低,搬迁方便;但耐久性差,有噪音。

⑵构架—壳体式构架—壳体式地面雷达天线罩与构架悬吊柔性膜鼓风式地面雷达天线罩的相同之处在于它们都是通过金属构架来承受载荷。

不同之处是,构架—壳体式天线罩用硬质材料(层和或夹芯玻璃钢)壳体代替柔性膜。

构架—壳体式又称半硬壳式,天线罩的总体强度和刚度仍靠构架来保证。

这种型式的天线罩适用于大直径天线的地面雷达。

⑶硬壳式硬壳式地面雷达天线罩没有专门的承力构架。

这种天线罩用硬质材料组成的刚硬壳体来承受载荷。

它的结构设计按薄壁壳模型来计算器强度、刚度和变形。

硬壳式地面雷达天线罩壳块的横剖面结构类型可分为单层(实心壁)、A型夹芯、B型夹芯、C型夹芯、多重夹芯和具有金属含物的介质层等,横剖面结构如图1.1所示。

图1.1 天线罩罩壁的剖面结构天线罩外形结构的没计要考虑到雷达类型和微波频段、雷达设备结构形状、电磁波入射角、空气动力学、结构力学等诸多四素。

经过长久的实践操作和分析总结,逐步形成和验证了较为成熟的天线罩设计方程,为天线罩的设计提供了强有力的理论依据。

以下对地面雷达天线罩的设计方程进行分析,规定用直角坐标系(,,)R R R X Y Z 描述天线罩的曲面形状(内表面和外表面),并且Z 轴为天线不扫描时的边射方向。

地面雷达天线罩的形状主要有圆筒形加球面顶盖和截球形两种,通常采用截球形天线罩,其方程为:2222R R R R X Y Z R ++= (2.1) 鉴于此次设计的地面雷达天线罩的尺寸要求为直径900mm ,选择的形状为不用分块的3/4截球形(即截球高度324H R =⨯),用翻遍法兰与基座连接。

如图2.1所示,球的半径为R ,直径D=900mm ,球心O (0,0,0),h=3/4D 。

图2.1 截球形雷达天线罩3.1 原材料的选择为了得到良好的电性能,天线罩所用原材料要具备良好的透波性,其“介电常数”和“介电损耗角正切”这两个参数值要小。

玻璃纤维增强塑料,简称FRP,是制作天线罩的理想材料,也是长期实践证明可取的透波材料。

FRP又被称为玻璃钢,是树脂基复合材料,所用基体材料为聚酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂等高分子材料,所用增强材料为玻璃纤维。

目前,雷达罩材料较多采用的是环氧树脂和E玻璃纤维,随着对雷达天线罩性能要求的不断提高,D 玻璃纤维、石英玻璃纤维等增强材料及改性双马来酰氩氨树脂、DAIP树脂、氰酸酯树脂等具有更好介质性能的材料也投入了使用。

FRP所用增强材料和树脂的性能参数见下列表格。

表3.1 增强材料的性能参数表材料相对密度拉伸强度/GPa弹性模量/GPa介电常数/10GHz损耗角正切/10GHzD玻纤 2.10 2.00 48.0 4.00 0.0023 E玻纤 2.52 3.16 71 6.15 0.0054 M玻纤 2.77 3.70 91.6 7.00 0.0039 S玻纤 2.51 3.95 85 5.20 0.0068 石英玻纤 2.20 1.70 72.0 3.78 0.0002 KV-49 1.48 3.46 138 3.59 0.0014表3..2 树脂基体材料的性能参数表材料介电常数/10GHz 正切损耗/10GHz 比重环氧树脂 3.1~5.0 0.015~0.021 1.10~1.35 不饱和聚酯 2.8~4.2 0.010~0.025 1.12~1.30 乙烯基树脂 2.5~3.5 0.012~0.026 1.15~1.31 酚醛树脂 4.2~4.8 0.014~0.031 1.11~1.30表3..3 几种材料的高频介电性能材料测试条件介电常数/10GHz 正切损耗/10GHz DAP玻璃钢1MHz 4.1 0.01310GHz 3.85~4.0 0.017 酚醛-缩醛玻璃钢10GHz 3.2~5.0 0.02 抗雨蚀涂层10GHz 3.1 0.031抗静电涂层10GHz 7.2 0.27 耐热酚醛蜂窝芯层10GHz 1.14 0.004尼龙酚醛蜂窝芯层10GHz 1.20 0.002 雪10GHz 1.3 0.0005根据使用条件,以及经济效益综合考虑,本次设计雷达天线罩所用的原材料为DAP玻璃钢,取ε=4.0,tan0.017δ=。

3.2 单层雷达天线罩的电性能设计地面雷达天线罩的电性能主要指功率传输系数(等于加天线罩时天线辐射的功率与不加天线罩时天线辐射功率的比值,用以度量经过天线罩的衰减和反射损失后所辐射功率的保留率)、反射功率、波束偏移、波瓣畸变等。

对地面雷达天线罩电性能和机械性能指标分别见表3.4和表3.5。

表3.4 地面雷达天线罩的电性能指标项目典型数值电性能传输功率系数/%85~96反射功率系数/%0.5波束偏转/mrad0.05~0.3 波束偏转误差率/mrad/mrad0.005~0.010 波束宽度在3db处的变化/% 5旁瓣增加/db20db电平 125db电平 230db电平 4表3.5 地面雷达天线罩的机械性能指标 项目典型数值 机械性能耐风速/(m/s)60~100 温度/℃ -50~+50 使用年数/年10~153.2.1 厚度设计在电性能的初步设计中,常将天线罩中的壳块视为平板,计算平面电磁波经过此平板时的透波特性。

此时不计平板边缘的影响,即视为无限大平板,用此种计算结果来决定天线罩横剖面的结构和尺寸。

当电磁波射入平板和从平板透出时,均会在界面处发生反射。

平板厚度d 按下式计算:21/22(sin )d n εθ⎡⎤=λ/-⎣⎦ (3.1)式中 n ——整数,n =0,1,2,…; ε——平板介质的相对介电常数; λ——电磁波在自由空间的波长;θ——入射角,当电磁波垂直于平板时,θ=0,此时/d n λ= (3.2)按式(3.2)计算d 值作为罩壁厚度的雷达罩称为介质半波长雷达罩。

国际电信联盟分配的雷达可工作的波段、频率和波长的数值范围见表3.6。

表3.6 雷达波波段、频率和波长频段名称 分配频率/GHz 分配波长/cm 频段名称 分配频率/GHz 分配波长/cm UHF 042~045 71~66.7 X 8.5~10.68 3.53~2.81 0.89~0.94 33.7~31.9 Ku 13.4~14 2.239~2.143 L 1.215~1.4 24.69~21.4 15.7~17.7 1.911~1.69 S 2.3~2.5 13.04~12 K 24.05~24.25 1.247~1.237 2.7~3.7 11.1~8.11 Ka 33.4~36 0.898~0.833 C5.25~5.9255.71~5.06mm40~3000.75~0.1对于K 波段,选中间值λ=1.242cm 。

取n =1,将n ,λ,ε,tan δ代入式(3.2)计算得d =0.3105cm=3.105mm 。

由于工艺误差,罩壁的壁厚d 实际值取d =0.300cm=3.00mm ,则偏离值d ∆=0.3105-0.3000=0.0105cm=0.105mm 。

3.2.2 雷达天线罩的反射率雷达天线罩的反射率可用下式估算:()221/d επλΓ=-∆⎡⎤⎣⎦ (3.3)式中 2Γ——雷达天线罩的反射率。

经式(3.3)计算得2Γ=0.64% 3.2.3 热损耗电磁波穿过罩体因介质吸收所引起的热损耗Q 可用下式估算:2/Q πδλ= (3.4) 式中 tan δ——罩壁材料的介电损耗角正切。

经式(3.4)计算得Q =0.0516 3.2.4 电磁波功率传输系数单层玻璃钢雷达天线罩的电磁波功率传输系数2T 可用下式估算:()()2211T Q =--Γ(3.5)经式(3.5)计算得2T =94.24%综上所述,ε=4.0,tan 0.017δ=,d =0.300cm=3.00mm ,d ∆=0.105mm ,2Γ=0.64%,Q =0.0516,2T =94.2% 。

4 结构设计对地面雷达天线罩的结构设计要求,视雷达的预计安装地点而有所不同。

这主要与当地的最大风速及气温变化范围有关,同时还应考虑所处地域的地震及冰雪负荷、盐雾、沙尘等条件。

如果是硬壳式天线罩,无论是单层或夹芯结构,均简化为各向同性材料构成的薄壁球壳,按照无矩理论来计算罩体各处的应力,并考虑天线罩与基础安装处附近的边缘效应。

4.1 罩体所承受的荷载 4.1.1 罩体自重在设计中,通常需要知道单位面积的罩体质量(罩体自重集度)q /q G A = (4.1) 式中 G ——罩体的总重;A ——罩体的表面面积。

对于截球形罩体2A RH π= (4.2) 式中 R ——罩体的半径; H ——截球的高度。

将R =450mm=0.45m ,H =675mm=0.675m 带入式(4.2)计算求得A =1.909m 2 在实际计算中,如果仅由壳块的剖面参数来计算,得到壳块剖面的自重集度'q ,再引进一些考虑实际结构因素的影响系数,则罩体的自重集度的计算公式为'123q q k k k = (4.3)式中 1k ——封边系数;2k ——连接件及附加保护涂层质量系数,简称附加系数; 3k ——超载系数;'q ——不考虑其边框、连接件及涂层的壳块中央部分单位面积质量。

相关文档
最新文档