CN1256788C - 雷达天线罩单元件及其制作工艺、连接方法和分割方法 - Google Patents

Abstract

一种雷达天线罩单元件，为一周边带有搭接边的任意球面多边形，由双层玻璃钢板材与泡沫夹芯层制成，所述搭接边按单元件在天线罩上的位置，分为上搭接边与下搭接边，上搭接边上预埋有若干不锈钢螺帽，下搭接边中预埋有金属丝，并开有若干连接孔。本发明还提出了单元件的制作工艺，分割方法和连接方法。本发明由于采用新的单元件结构、新的分割方法、制作工艺以及连接方法等综合措施，实现了相邻边无平行线的分割，提高了天线罩的电性能；增强了天线罩的整体强度，提高了抗风能力和防渗漏能力；外形美观；安装方便，安装时不再需要在天线罩外搭满堂红脚手架，大大节省了安装时间，并可重复拆装。

Description

雷达天线罩单元件及其制作工艺、连接方法和分割方法

技术领域

本发明涉及一种可以消除环境对雷达天线影响的雷达天线罩，具体指采用玻璃钢制作的雷达天线罩单元件及其制作工艺、连接方法和分割方法。

背景技术

地面雷达天线罩，可以消除环境对雷达天线的影响，使雷达天线能在复杂和恶劣气候条件下正常工作。大型天线罩一般由电磁透波率高的材料制成，其外形呈截球状，直径从数米至20多米。为便于运输和安装，一般由若干单元件组装而成。由于天线罩的工作条件特殊，因此对其电气性能、耐候性和结构强度要求较为苛刻。天线罩的每个单元件的结构、单元件的制作工艺、各单元件之间的连接方法及单元件的分割方法，对天线罩的性能和质量均会产生较大影响。

目前的天线罩的单元件一般采用单层或多层玻璃钢板材制作。各单元件之间的连接方法，采用图2A的翼缘螺接法或图2B的盖板螺接法；用这种连接方法组成的天线罩外观质量较差、制作成本较高，安装施工时要求在天线罩内部和外部都搭起满堂红的脚手架，并需现场配作打孔，施工效率低，影响天线罩的结构强度。同时测试证明，单元件间相互平行的边会使接收波形的副瓣升高，因此存在不能用于低副瓣雷达的缺点；目前对球体进行分割以获得所述单元件的方法一般采用经纬分割法或准随机分割法，其结果是单元件的大小不一，规格多，生产效率降低；相邻边相互平行，使接收波形的副瓣升高，传输损耗增大，影响天线的电性能。

发明内容

为了改善天线罩的安装质量和施工条件，并提高天线罩的各项性能，本发明提出一种新的雷达天线罩单元件的结构及其制作工艺，并提出一种新的分割方法和连接方法。

本发明的一种雷达天线罩单元件，为一周边带有搭接边的任意球面多边形，由双层玻璃钢板材与泡沫夹芯层制成，所述单元件周边的搭接边为与该单元件一体的实体玻璃钢，该搭接边按所述单元件在天线罩上的位置，分为上搭接边与下搭接边；其中上搭接边偏于单元件剖面的中心线以上，边内预埋有若干不锈钢螺帽；下搭接边偏于单元件剖面的中心线以下，搭接边中预埋有加强金属丝，并开有若干连接孔，该连接孔的位置和与其连接的单元件的上搭接边螺帽的位置对应。

制作所述的雷达天线罩单元件的工艺为：(1)根据天线罩球体的规格，设计一具有所要求的曲率半径的基模，作为制造上模和下模的基准，同一天线罩的各单元件制造时采用同一基模；(2)根据对天线罩球体分割后所得出的单元件的规格数，每一规格设计一套曲率与基模相同的上模和下模；(3)在上模上喷涂一层防老化、防水的树脂胶衣，并固化；(4)在固化后的胶衣上，铺一层玻璃布和树脂，并固化；(5)在下模上铺一层玻璃布和树脂，再加上泡沫夹芯材料，在上搭接边内预埋不锈钢螺帽；下搭接边内预埋金属丝，上、下模合模后，加压、固化后脱模，修边；(6)将单元件放入与其规格相同的专用打孔工装中，在下搭接边上打连接孔；(7)编标识号。

本发明的优点在于：由于采用新的单元件结构与单元件的制作工艺，以及新的分割方法和连接方法等综合措施，实现了相邻边无平行线的分割方法，使连接边和单元件中央的传输损耗近似相等，提高了天线罩的电性能；接缝处连接紧密，无拼接缝隙，增强了天线罩的整体强度，提高了抗风能力和防漏能力；单元件表面光滑，无凹凸，无分层，连接边平整规范，连接孔精确，拼装后天线罩外形美观；由于在单元件的上搭接边上预埋了螺帽后，使天线罩单元件的装配变得非常容易，只要将单元件的下搭接边上的连接孔与相邻单元件上搭接边上的螺孔对准，即可从天线罩内部用螺栓连接。与原来在现场配作打孔相比，不但效率高，质量好，拆装维修方便，而且不再需要在天线罩内外均搭上满堂红的施工脚手架，可以节省大量的人工与辅助材料，并减少操作人员的安全隐患。

附图说明

图1为雷达天线罩的示意图；

图2为现有技术的单元件间连接法的示意图，其中图2A为翼缘螺接连接法，图2B为盖板螺接连接法；

图3为本发明的天线罩的单元件的结构示意图，其中图3A为正视图，图3B为剖视图；

图4为本发明的单元件间连接方式示意图；

图5为本发明的单元件分割方法示意图。

具体实施方式

现结合实施例及附图对本发明作进一步说明。

由图3，本发明的一种雷达天线罩单元件，为带有接缝结构的、由多层玻璃钢板材制成的任意多边形，所述单元件的外层为防水树脂胶衣1与玻璃钢板层2，内层为玻璃钢板层3，内层与外层之间为泡沫夹芯层4，可采用聚氨脂发泡材料；其周边的接缝结构为与单元件一体成型的实体玻璃钢层平面搭接边5，搭接边宽≤5cm；所述下搭接边处预埋有金属丝6；所述搭接边按单元件在天线罩上的位置，分为上搭接边7与下搭接边8；其中上搭接边在单元件剖面的中心线以上，边内均布预埋有与相邻单元件连接用的不锈钢螺帽9；下搭接边在单元件剖面的中心线以下，边上打有与相邻单元件连接的连接孔10，该连接孔的位置与数量和与其连接的单元件的上搭接边螺帽的位置与数量对应。

由图4，单元件间连接时，只要将一个单元件11的上搭接边11a和相邻的单元件12的下搭接边12a相叠，在上下搭接边间衬入防渗漏的橡胶垫13，将对应的螺帽9与连接孔10对齐，从内部拧入并旋紧螺栓14即可。安装非常方便，不再需要在天线罩外部搭起满堂红的脚手架，既提高了安装速度，又提高了装配质量，也便于拆卸维修。

现以12m天线罩为例，说明对球体进行分割以获得所述单元件的方法，参见图5。先将天线罩球面分为12个正5边形；将每个正5边形的外接圆圆心与其各顶点相连，将其分割成5个全等的等腰三角形；并按下法对每个三角形进行再分割，现以ΔABC为例：(a)将ΔABC的高AQ分成4等分，于高上的各等分点作与底边BC的平行线，与两腰AB、AC分别自上而下相交于D、E、K及I、H、L，自交点E、D、I、H分别作垂直于底边BC的直线ER、DT、IU、HS，并分别与底边BC交于R、T、U、S，其中DT与KL交于F，IU与KL交于G；(b)修正F点与G点的位置分别至F′和G′，其方法是将F点沿DT向底边BC移动距离a至F′，将G点沿IU向I点移动距离a至G′，使F′G′的连线不与DI平行；(c)连接DI，E F′，F′G′，G′H，F′R，G′S，则得到一个六边形的全单元件DIHG′F′E(参见图5中的②)及4个部分单元件，即ΔADI(图5中的①)、四边形BEF′R、RF′G′S和G′HCS(图5中的③④⑤)；(d)在按(b)确定所述移动距离a时，保持同一顶点F′的三个单元件的角∠EF′R、∠EF′G′与∠RF′G′以及同一顶点G′的三个单元件的角∠F′G′H、∠F′G′S与∠HG′S均大于90°；由此可得各单元件：a.全单元件六边形DIHG′F′E，(图5中的②)；b.部分单元件ΔADI，(图5中的①)，可同与它共顶点A的4个三角形组成一个正五边形全单元件；c.其余四边形部分单元件(图5中的③④⑤)，可分别同与其相邻的其它等腰三角形中的四边形部分单元件合并组成六边形全单元件，如图中虚线所示。经过这样分割，只要5种基本单元件即可拼装出一个天线罩球体，简化了生产要素，提高了生产效率和产品质量，为标准化生产提供了条件。同时每个基本单元件均无平行边，也没有≤90°的内角，对提高天线罩的电性能和强度都有很好的效果。

Claims (5)

1.一种雷达天线罩单元件，为一周边带有搭接边的任意球面多边形，由双层玻璃钢板材与泡沫夹芯层制成，所述搭接边为与该单元件一体的实体玻璃钢，其特征在于：

该搭接边按所述单元件在天线罩上的位置，分为上搭接边与下搭接边；上搭接边上预埋有若干不锈钢螺帽；下搭接边中预埋有金属丝，并开有若干连接孔，该连接孔的位置和与其连接的单元件的上搭接边螺帽的位置对应。

2.根据权利要求1所述的雷达天线罩单元件，其特征在于所述上搭接边偏于单元件剖面的中心线以上，下搭接边偏于单元件剖面的中心线以下。

3.一种对球体进行分割以获得权利要求1所述的单元件的方法，其步骤为：

(1)将天线罩球面分为12个正5边形；

(2)将每个正5边形的外接圆圆心与其各顶点相连，将其分割成5个全等的等腰三角形；并按下法对每个三角形进行再分割：

(a)将三角形ABC的高AQ分成4等分，于高上的各等分点作与底边BC的平行线，与两腰AB、AC分别自上而下相交于D、E、K及I、H、L，自交点E、D、I、H作垂直于底边BC的直线ER、DT、IU、HS分别与底边BC交于R、T、U、S，其中DT与KL交于F，IU与KL交于G；

(b)修正F点与G点的位置分别至F′和G′，修正的方法是将F点沿DT向底边BC移动距离a至F′，将G点沿IU向I点移动距离a至G′，使F′G′的连线不与DI平行；

(c)连接DI，E F′，F′G′，G′H，F′R，G′S，则得到一个六边形的全单元件DIHG′F′E及4个部分单元件，即三角形ADI、四边形BEF′R、RF′G′S和G′HCS；

(d)在按(b)确定所述移动距离a时，保持同一顶点F′的三个单元件的角∠EF′R、∠EF′G′与∠RF′G′以及同一顶点G′的三个单元件的角∠F′G′H、∠F′G′S与∠HG′S均大于90°；

(3)由此可得各单元件：a.全单元件六边形DIHG′F′E；b.部分单元件三角形ADI，可与其它共顶点A的4个三角形组成一个正五边形全单元件；c.其余四边形部分单元件BEF′R、RF′G′S和G′HCS，分别同与其相邻的其它等腰三角形中的四边形部分单元件合并组成六边形全单元件。

4.一种制作权利要求1所述的雷达天线罩单元件的工艺，其步骤为：

(1)根据天线罩球体的规格，设计一具有所要求的曲率半径的基模，作为制造上模和下模的基准，同一天线罩的各单元件制造时采用同一基模；

(2)根据对天线罩球体分割后所得出的单元件的规格数，每一规格设计一套曲率与基模相同的上模和下模；

(3)在上模上喷涂一层防老化、防水的树脂胶衣，并固化；

(4)在固化后的胶衣上，铺一层玻璃布和树脂，并固化；

(5)在下模上铺一层玻璃布和树脂，再加上泡沫夹芯材料，在上搭接边内预埋不锈钢螺帽；下搭接边内预埋金属丝，上、下模合模后，加压、固化后脱模，修边；

(6)将单元件放入与其规格相同的专用打孔工装中，在下搭接边上打连接孔；

(7)编标识号。

5.一种连接权利要求1所述的单元件的方法，其步骤为：

(1)将一个单元件的上搭接边和相邻的单元件的下搭接边相叠；

(2)在上、下搭接边间衬入防渗漏的橡胶垫；

(3)将上、下搭接边的对应的螺帽与连接孔对准，用螺栓从内部拧紧；

(4)用相同的方法对所有相邻两单元件的上、下搭接边进行对接，以形成一个完整天线罩。

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