天线反射面精度测量技术述评

《天线反射面精度测量技术述评》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、16测绘通报2003年第6期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：0494-0911（2003）06-0016-04中图分类号：P24文献标识码：B天线反射面精度测量技术述评李宗春，李广云，吴晓平（信息工程大学测绘学院，河南郑州450052）ReviewofAccuracyMeasuringTechnologyofAntenna’sSurfaceLIZong-chun，LIGuang-yun，WUXiao-ping摘要：首先介绍国内外面天线制造业的先进

2、水平，提出研究天线反射面精度测量新技术的必要性和紧迫性。在此基础上回顾面天线测量技术的发展历程：传统的测量方法，工业测量系统的方法，以及射电全息测量方法；展望天线反射面测量技术如激光雷达测量技术及数据处理理论与方法的发展。关键词：天线测量；表面精度；工业测量系统；射电全息术；激光雷达左右；57所研制的13m>25m天线，表面精度优于一、天线制造业的发展11mm；54所制造出用于对流层散射通信的20m通信、雷达、遥感、广播、电视、导航等无线电设大口径“广告牌”天线，表面精度优于12mm；54所备，都是依靠无线电波来工作的，都需要有无线电波在建的某大型

3、天线，口径18m>36m，表面精度要的辐射和接收。我们把辐射或接收无线电波的装置求10.7mm以内。称为天线。天线的形式很多，按天线的分析方法一类似的天线还有很多，不再列举。上述天线的般可分为“线天线”和“面天线”，本文所讨论的天线共同特点是表面精度高、面积大、结构复杂、对测量是面天线，以下简称天线。的要求很高。这些大型天线和特种天线的设计制首先了解一下国内外天线制造业的先进水平。造，已经不是常规测试手段所能保障和解决的。天美国国立射电天文台（NARO）于1999年建成了世线的测试手段正在经历着巨大的变化，必须采用精界上最大的整体式反射面天线（由2

4、004片铝板拼密工程测量学及计量学中的新技术和新手段来解决接而成，天线全重6800t）GreenBankTelescope，口上述大型和超大型天线的安装制造问题。径面积为100m>110m（截割自!208m/F60m的二、国内外天线测量技术回顾抛物面），表面精度为10.46mm；美国麻省理工学院与墨西哥合建的世界上最精密的大型毫米波射电天线的表面精度是衡量评价天线质量的重要指望远镜（LMT）采用了!50m的卡塞格伦式反射面标，它不仅直接影响天线的口面效率，从而决定该天天线［1］，表面精度达10.069mm；美国康奈尔大学线可工作的最短波长，还影响天

5、线方向图的主瓣宽国家天文和电离层研究中心（NAIC）研制的世界上度和旁瓣结构。通过对天线面进行测量，确定其表最大的射电望远镜Arecibo，主反射面为球形，口径面精度，由表面精度可以推算出它对天线电性能的305m（由38788片铝板拼接而成，天线全重影响。反射面的表面精度要求与工作频率有关系，2），表面精度工作频率越高，对表面精度的要求就越严。一般要900t），占地18英亩（1英亩=4047m优于12mm；日本东京天文台安装的!45m天线，求［2］表面精度是天线工作波长的1/16~1/32，而测工作波长为2mm，表面精度要求为10.12mm。由量精

6、度要达到表面精度的1/3~1/5，因此对测量所此可见，国际天线业的需求很广，发展也非常快。提出的要求是比较苛刻的。到目前为止国内已建成的最大天线是由39所纵观天线表面精度测量方法的发展历程，大致为上海天文台制造的!25m的卡塞格伦式射电望可以分成3种方法。远镜，最短工作波长26mm，表面精度要求10.8mm1.传统的测量方法左右；紫金山天文台与美国合作研制的!13.7m天传统的测量方法主要有机械、光学和电等方法。线，最短工作波长2.6mm，表面精度要求10.13mm机械测量法是用机械的方法对反射面进行检收稿日期：2002-11-04作者简介：李宗春

7、（1973-），男，山东日照人，博士生，讲师，主要从事工程测量的教学和研究工作。2003年第6期测绘通报17!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!测，不仅过去是主要方法，现在也仍在使用。主要有理对被测物（天线）实施测量，测量范围从几米到样板法和车床法两种。样板法利用了旋转天线如旋200m之间，测量精度为1（0.2~0.5）mm。单台转抛物面成型的原理，对中、小型天线的安装检测比全站仪测量系统相对于经纬仪测量系统而言，成本较有效，但只适合于天线朝天状态下的测量，测

8、量精低，操作方便，测量坐标系的建立快，维持时间长。度为1（0.1~0.2）mm；车床实际上是一台精度比单台全站仪测量系统应