余割波束天线检测方法的研究

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1、第16卷第3期电波科学学报Vo1.16No.32001年9月CHINESEJOURNALORADIOSCIENCESeptember2001文章编号1005-0388(2001)03-0363-05余割波束天线检测方法的研究李宗春1李广云1卢志辉2(1.信息工程大学测绘学院河南郑州450052;2.信息产业部电子第54研究所河北石家庄050081)摘要对余割波束天线的检测方法进行了较深入的探讨O坐标测量采用由电子经纬仪构成的工业测量系统其测量速度快精度高坐标测量精度在0.050mm左右O数据处理采用

2、公共点近似恢复天线的设计坐标系在设计数据中通过独特的内插方法查找出测量点对应的理论值求出了天线的面形误差解决了无需天线解析方程的最佳拟合计算问题O根据实测结果和三坐标机检测结果的对比证明了该方法是正确和可靠的O关键词工业测量系统余割波束天线公共点内插中图分类号TN82文献标识码BTheresearchoninspectionmethodofcosecantbeamantenna112LIzong-chunLIGuang-yunLUzhi-hui(1.InstituteofSurUeyingcndmc

3、ppingofInformctionEngineeringUniUersityZhengzhouHencn450052Chinc;2.54thInstituteofministryofInformctionIndustryShijiczhucngHebei050081Chinc)AbstractTheinspectionmethodofcosecantbeamantennaisdiscussedindepthinthispaper.ThecoordinatesaremeasuredbyIMScomp

4、osedofe1ectronictheodo-1itesWithhighspeedandaccuracyof0.050mm.AstodataprocessingfirstthedesigncoordinatesystemisapproXimate1yresumedbycommonpointsthenthetheoreticVa1uescorrespondingtothemeasuredpointsare1ookedupfromdesignda-tabyaspecia1interpo1ationmet

5、hodfina11ythesurfaceerroroftheantennaisca1-cu1ated.ThismethodistestedthroughacomparisonbetWeenmeasureddatabyIMSandbyCOMERO.KeyWordsIMS(industria1measuringsystem)cosecantbeamantennacommonpointinterpo1ation线的数学模型见图1O1余割波束天线的数学模型天线的曲面方程为:余割波束天线是一种特殊的天线与一般

6、通讯2{+0f=0cos天线不同之处在于其焦点是发散的因此它不能用2I=I(1)于通讯而主要用于目标的跟踪定位O以前用到的余2I割波束天线由于尺寸比较小可以用数控铣床一次y=0sin{+sin04f加工成形天线的检测可采用三坐标机方法比较简2Iz=0cos{-cos0-z0单O本次测量的余割波束天线尺寸比较大(1.8mX4f边界条件为:1.8m)仍然采用先加工模胎后在模胎上拉伸面板222的传统方法给天线的检测带来了困难O余割波束天I+(y-3b)=940(2)收稿日期:2000-12-05366电波

7、科学学报第]6卷也即余割波束天线实际大小是理论曲面和半径模胎和面板上预留公共点通过公共点确定天线测为940mm的圆柱相贯的结果G从上述方程可见余量坐标系与设计坐标系的转换关系G割波束天线不是一旋转面也没有明显的解析表达2.1公共点分布及公共点坐标转换方法式=f(Iy)或f(Iy)=0G公共点分布的关键是能较好地代表整个曲面G其分布如图2所示在天线的模胎上预留了8个公共点分别位于半径为900mm的大圆上的]~2~3~4~5和6号点另有两点7和8号位于I轴上G半径为80mm的小圆上(称之为中心体)还有8

8、个点(9~]6)天线模胎上不存在中心体中心体是和天线面板组合在一起的G因此天线的模胎上有8个公共点~面板上有]6个公共点可以利用G图]余割波束天线示意图2余割波束天线测量数据处理旋转抛物面天线的设计过程是2首先给出抛物面的一条母线然后按一定的角度旋转就可得到整个曲面天线的设计一般是二维的而且数据处理采图2余割波束天线公共点分布示意图用曲面拟合]方法比较成熟G从式(])可以看出余割波束天线是三维设计2首先给定$通过微分方程设天线在测量坐标系下的坐标为(XYZ)设求出0和