郭向东
（中国电子科技集团公司第三十八研究所，
安徽合肥230088）随着技术发展和当代战争日益现代化和信息化，对先进的地面高机动雷达的需求也日趋增强。地面雷达系统集成化设计 是在满足雷达系统威力和精度的基础上，
设计出高集成、高可靠的结构形式是结构总体设计顶层考虑的关键点之一[1,2]。
本文根据总体设计指标要求，
从顶层设计出发，在满足系统运输要求、工作状态稳定性和刚强度要求等前提条件下，通过合理的布局和系统设计，将天线系统集成在一个工作平台上。具有集成度高、精度高、可靠性高等特点，可满足实际需求。 1雷达设计指标及参数1.1阵面口径：6.5m ×2.5m ；
1.2运动范围：乙酰氨基阿维菌素
方位≤-170°~+170°，俯仰≤0°~90°；
1.3调平精度：≤±6′；1.4抗风能力：≤13.8m/s （保精度工作）,
≤25m/s （不破坏）
；1.5架设时间：≤30min/4人；1.6运输方式：可移动，满足公路运输。2结构总体设计
雷达整机由1个天线系统单元、1个电子方舱组成。天线系
统单元是整个雷达系统的核心部分，
其结构总体设计除了满足基本的电性能指标外，还需要结合平台选择、
运输兼容性、架设撤收时间、整机外形尺寸、重量和成本等重要指标协同考虑，
以其达到最优的布局效果和用户适用性。一般来说，天线系统单元总体布置原则为：
2.1天线下边缘离地面尽可能高，以减少地物遮挡，且自身其他设备对其无遮挡；
2.2天线处工作状态时，其重心应尽可能靠近转台的回转中心；
2.3设备位置应保证操作方便和维修可达性，系统集成度尽可能高，整体布局美观协调；
2.4整机的运输尺寸应符合GJB2948-97《运输装载尺寸与重量限制》规定的基本尺寸要求，以满足研制总要求提出的公路、铁路、空运和海运等多种运输方式。
根据以上布局原则，该雷达天线系统单元主要设备布局如
图1所示。该雷达天线系统单元主要由天线阵面、
转台、工作平台、液冷机组和控制柜等组成，为提高系统集成性，
将液冷机组集成在工作平台上，平台上还安装有转台、伺服控制柜、
和配电等设备。天线阵面为平面阵列天线，采用结构功能一体化及高密度电子设备集成设计，将电子处理设备、液冷管路集成安装在天线骨架内。从成本和用户使用情况考虑，运输平台使用非车
载式工作平台，是由高强度钢板折弯拼焊而成的结构件，
具有足够的刚强度，
采用四个手动撑腿实现6′的调平要求，平台运输固定接口采用6米标准方舱式接口，可使用6米方舱运输平板
车实现通用化运输；天线运动机构为“方位转台+俯仰机构”型 式，这种结构形式结构紧凑，承载能力大，调整测量方便。3转台设计
运动地垫3.1转台结构组成如图2所示，转台主要由转盘、底座、回转支承、驱动装置、角度反馈单元和拖链系统等设备组成[3,4]。其中，底座与平台固定，转盘上有天线骨架和俯仰机构的铰接孔，转盘和底座是采用
黑金属焊接而成的密封腔体，
以保证其整体强度和刚性。3.2方位驱动机构
方位轴系驱动机构采用交流伺服电机，直交轴型齿轮减速箱，经小齿轮啮合回转支承外齿，驱动转盘旋转，
并通过在转盘和底座上设置机械限位块，实现方位-170°~+170°的转动要求。
回转支承结合了齿轮和轴承的功能，
起到了承上启下的作用，采作者简介：郭向东（1989-），男，汉族，籍贯：安徽阜阳，硕士，中国电子科技集团公司第三十八研究所，
职称：工程师，主要从事雷达结构总体和传动系统工作。
摘要：本文针对某型雷达结构特点，对该雷达的整体布局设计、转台设计和俯仰机构设计等方面进行了详细阐述，
并且通过力学仿真分析进行了结构强度校核。该雷达在实际使用中得到充分工程试验验证，细胞培养工作站
实际效果良好，为后续类似雷达结构的系统设计提供借鉴，并具有一定的参考意义。
关键词：结构总体；转台设计；举升机构
电梯运行检测平台
Abstract :In this paper,according to the structural characteristics of a radar,the overall layout design,turntable design and pitching mechanism design of the radar are elaborated in detail,and the structural strength is checked through mechanical simulation analysis.This radar has been fully verified by engineering test in practiceand the practical effect is good.It provides reference for the subsequent system design of similar radar structure and has a certain reference significance.
Key words:Overall structure ;Turntable design ;Lifting structure 中图分类号:TN959.71文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2021)14-0005-02 转台工作平台俯仰机构
天线阵面液冷机组
控制柜
图1结构总体布局图
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科学技术创新2021.14
电机减速机
底座
转盘回转支承缠绕拖链
旋转编码器小齿轮
器用40CrMo 材料，其内圈与底座固连，
外圈与转盘固连，连接均采用10.9级高强度螺栓。回转支撑的密封采用V 型旋转密封
圈，其安装在回转支撑外罩上，转盘旋转时对其配合的旋转面进行轴向密封。
3.3角度反馈单元
角度反馈单元采用高精度绝对值旋转编码器，同轴安装于
转台内，其中，转轴通过弹性联轴节与转盘相连，
本体通过过渡件安装在底座上，这种编码器安装方式具有占用空间小、
维修方便、可靠性高及测量精度高等特点。
3.4拖链转绕系统
本系统中，天线阵面的方位转动不是整周转动，
采用传统的汇流环不仅结构复杂，而且成本较高，综合考虑，可采用简单经济的三维拖链系统用于线缆转绕。
TRL 系列拖链是一种轻量且经济的三维拖链。其特点是具
有高度的灵活性，可实现多轴转动，
能够保证内部电缆实现复杂的轨迹运动。此外，拖链截面为两个分隔的内腔，
可将不同类型的电缆进行分隔。拖链的开放式缺口设计便于装填电缆。本系统选用的拖链型号为TRL100，弯曲半径145毫米，每个分隔可容纳最大电缆直径为35.5毫米，可以很好地兼容转台走线空间和走线数量(图3)。
图3TRL 系列三维拖链
4俯仰机构设计
俯仰机构采取两套T 形丝杆机构，T 形丝杆具有较好的机
械自锁性能，电机、减速机驱动丝杆副实现丝杆运动，锦纶6切片
俯仰机构的齿轮箱上安装有高精度绝对值编码器，
伺服系统通过采集编码器信息，计算出丝杆运动距离，实现两套俯仰机构的闭环同步控制。通过控制T 形丝杆伸缩来实现天线俯仰功能，可满足0°~90°范围内任意角度的定位和机械锁定要求。
天线运输状态与工作状态如图4所示，通过合理布局天线骨架和俯仰机构的铰接点位置，整体轮廓满足2.5米的公路运输宽度。
图4天线运输状态与工作状态
5力学分析
底座、转盘和天线骨架支撑着天线重量和环境引起的风载荷，力学分析的主要目的是校核其结构刚强度是否满足设计需求，以及在此基础上进行结构优化设计。主要承力件采用Q355D ，屈服强度355MPa ，力学仿真结果如图5所示。通过仿
真结果可以看出，天线在自重+25m/s 风速工况下，
应力较大处出现在回转支承安装面和骨架主纵梁附近，最大应力116.2MPa ，安全系数3，满足设计需求。
图5力学分析结果
蚊帐 不锈钢 落地结束语
本文从总体布局设计、转台设计、
转台内部走线设计和俯仰机构设计及力学分析等方面对某地面雷达结构总体设计进行
了详细阐述，通过合理的布局和系统设计，
设计出高集成、高强度、高可靠性的雷达结构。该雷达实际使用效果良好，
实现了整机各项指标要求，为后续类似雷达结构的系统设计提供借鉴，并具有一定的参考意义。
参考文献
[1]张润逵，戚仁欣，张树雄.雷达结构与工艺[M].北京：电子工业出版社,2007.
[2]赵德昌.地面高机动雷达结构总体设计探讨[J].电子机械工程.2007(23):19-23.
[3]吴凤高.天线座结构设计[M].西安：西北电讯工程学院出版社,1986.
[4]何文杰，程林，王晨晨.某机载搜索雷达伺服转台结果设计[J].
无线互联科技，
2018(8):7-8.
图2转台结构示意图
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