大型紧缩场的装调基准建立

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1、制造技术研究2010年12月第6期大型紧缩场的装调基准建立方程李晓星周国锋(北京航空航天大学机械工程及臼动化学院，北京100191)摘要：介绍了通过激光跟踪仪与电子经纬仪配合使用建立紧缩场暗室坐标系，然后通过坐标平移得到装调坐标系的方法，并将其应用于某个紧缩场装调实践。关键词：紧缩场；装调基准；激光跟踪仪；电子经纬仪FoundationaboutAssemblageandAdjustmentBenchmarkofLargeCompactAntennaTestRangeFangChengLiXiaoxingZhouGuofeng(SchoolofMechanicalEng

2、ineeringandAutomation，BeihangUniversity，Beijing100191)Abstract：AmethodofestablishingassemblageandadjustmentcoordinatesystemisintroducedandwasusedinaCATRassemblageandadjustmentpractice．Themethodistranslatingchambercoordinatesystemwhichisestablishedwiththeuseofthelasertrackerandelectronict

3、heodolite．Keywords：CATR；assemblageandadjustmentbenchmark：lasertracker；electronictheodolite1引言紧缩天线试验场CATR(CompactAntennaTestRange)简称紧缩场或压缩场，是在室内测量微波天线电磁场特性的必备测试设施。紧缩场的工作频率可以从1～100GHz，甚至更高⋯。目前，由于采用拼装结构的紧缩场具有成本低、维修性好的优点，得到国内的广泛应用。紧缩场面板的制造、装调精度影响着紧缩场的实际特性，面型精度的高低决定了紧缩场所能达到的最高工作频率。在设计紧缩场时，面板的

4、加工精度和安装调整精度均有严格的要求12J。总之，装调工艺的优劣是保证紧缩场质量的关键，而装调过程中装调基准建立是整个装调工艺的基础。本文测试与装配的是由北京航空航天大学为某研究所设计的一种单反射面微波紧缩场，紧缩场面板的理论外形是旋转抛物面，静区为圆柱形，尺寸为直径妊2．5m，长度L=2．5m，工作频率2．0～40GHz，整体型面RMS值达到751am以下即可。暗室尺寸为20．7m(L)×14．2m(W)×11．8m(日)。2暗室坐标系的建立暗室坐标系保证紧缩场与暗室以及低反射扫描架等之问的位置关系。微波暗窜是一个能够屏蔽外界电磁干扰，抑制内部电磁多路径反射干扰，对来

5、波几乎全部吸收的电磁测量环境，是进行天线参数测试及电磁波辐射、散射特性测试的理想场所D】。暗室坐标系是以大地水平为基准的坐标系，y轴铅垂向上，以保证最终测量坐标系y轴与面板设计坐标系y轴重合，Z轴在面板、底座、馈源及样件的对称中心线上。2．1利用电子经纬仪布置以大地水平为基准的水平面标志点为保证在暗室内均匀布点，将电子经纬仪摆放在暗室中央。由于暗窜设计建立时，在馈源位置有标志线，用激光对点器置中仪器，将电子经纬仪置于标志线中心点上。将经纬仪调整到水平位置，锁死经纬仪作者简介：方程(1987-)，硕士，航空字航制造工程专业：研究方向：大型天线面板的检测与装调。收稿日期：2

6、010-09-25制造技术研究航天制造技术垂直调整，偏转水平角，在暗室内均匀布点。通过经纬仪的望远镜观察，利用激光跟踪仪自带的附件反射靶标及磁性目标座，寻找水平等高点。将反射靶标的中心点移动到望远镜的十字中心线上，固定好发射靶标下的磁性目标座，此时目标座的位置可以作为建立水平面的参考点。均匀选取十个点，依次记为点Pl，P2，⋯⋯，PIo。2．2利用电子经纬仪布置水平线标志点和竖直线标志点偏转经纬仪的水平角，松开经纬仪垂直调整机构，使其发出的激光点正好打在馈源位置朝着面板方向的标志线上，锁死水平调整机构，将水平角清零。偏转垂直角，在标志线}：依次均匀布点，依次记为点Zl，

7、z2，z3，z4。松开水平调整机构，将水平角转动至900，再次锁死水平调整机构，旋转经纬仪垂直调整机构，在暗室内依次均匀布点，依次记为点xl，恐，恐，墨。2．3利用标志点建立暗室坐标系由于激光跟踪测量的原理是利用靶标反射激光进行测量，在利用激光跟踪仪进行各标志点的坐标测量过程中，需将电子经纬仪移除。兼顾整体面板测量精度和馈源位置，将激光跟踪仪放置于面板与馈源中间离馈源大约lm的位置。建立的暗室坐标系与激光跟踪仪位置如图l所示。馈源激光跟踪仪图1暗室坐标系与跟踪仪位置示意图测鼍标志点Pl，P2，⋯⋯，Plo的坐标，用这十个点拟合出一个平面尸