二維溫度自適應反射面調整組件的製造方法

2023-06-06 07:37:21 2

專利名稱：二維溫度自適應反射面調整組件的製造方法
技術領域：
本發明涉及反射面天線領域中的一種二維溫度自適應反射面調整組件的製造方法，特別適用於大口徑、大溫差工作環境、工作在高
頻段，尤其是天線口徑大於25米、工作環境溫差在5(TC以上、工作頻率在Ka頻段以上的各種形式的反射面天線用作高精度主、副反射面的調整組件製造。
背景技術：
工作在高頻段的大型天線，其反射面精度(通常用表面均方根o來描述)對電氣指標有決定性的影響，在影響反射面精度o的諸因素之中，工作環境溫度的影響是突出的因素，天線口徑大於25米、工作頻率在Ka頻段以上的高精度反射面天線，特別是目前在露天環境常用的鋼材背架和鋁材反射面天線，由於傳統的方法採用的是諸如螺杆等組件直接硬連接的方法，不能協調鋼材背架和鋁材反射面單元之間由於鋼、鋁不同材料線膨脹係數而引起的變形差值，從而導致在大溫差條件下溫差變形因素對反射面精度o的明顯惡化作用，迄今為止
還沒有可靠、有效、經濟的自行協調方法能加以控制。
申請人申請的中國專利、申請號為200910073761.9、名稱為《一種溫度自適應反射面調整組件的製造方法》專利中，其公開了一種採用單自由度調整件和雙自由度調整件組合進行不同材質間溫差變形自動調節的原理，進行天線反射面溫度自適應調整的方法，該方法在每塊反射面單元上，採用兩個單自由度調整件和兩個雙自由度調整件的組合，使得在反射面單元的六個安裝自由度確定的同時，反射面單元在半徑方向溫差變形的位移自由度和在圓周方向溫差變形的轉動自由度被釋放，從而大幅度地提高反射面單元溫差變形的自適應性，大大地弱化了反射面的溫差變形，該方法既簡單，又經濟有效，但該方法存在著反射面單元在圓周方向的溫差變形的位移自由度沒有被放開、溫差變形不能自由釋放的缺陷，因為反射面單元的溫差變形的位移是溫差變形釋放的主要方式，所以該方法導致在大溫差條件下，溫差變形因素對反射面精度O的影響還沒有得到理想的消除。

發明內容
本發明的目的在於避免上述背景技術中的不足之處而提供一種二維溫度自適應反射面調整組件的製造方法，該方法製造的反射面調整組件不但能使得在反射面單元的六個安裝自由度確定的同時，在半徑和圓周二維方向的溫差變形的位移自由度均被釋放，消除了不同材質間溫差變形的相互制約，實現鋁質反射面單元與鋼質背架之間的溫差變形的全自動適應，本發明採用在每塊天線反射面單元的非工作面的四個角部設置調整點，反射面單元靠近天線反射面中心一側的兩個
調整點分別為內調整點A、內調整點C，反射面單元遠離天線反射面中心一側的兩個調整點分別為外調整點B、外調整點D，內調整點A和外調整點B設置在同一半徑方向，內調整點C和外調整點D設置在同一半徑方向；在內調整點A安裝一個反射面的半徑和圓周方向均無位移自由度的無位移調整件，在外調整點B安裝一個反射面的半徑方向有位移自由度的徑位移調整件，在內調整點C安裝一個反射面的圓周方向有位移自由度的周位移調整件，在外調整點D安裝一個反射面的半徑和圓周方向均有位移自由度的二維位移調整件，使無位移調整件、徑位移調整件、周位移調整件、二維位移調整件組合成整體安裝時定位確定、半徑和圓周二維方向的溫差變形的位移自由度均放開的調整組件，進行天線反射面溫度全自動適應調整。
本發明各個調整組件均具有萬向軸節功能，能有效減小反射面單元調整應力和變形，使調整件與反射面單元之間的連接力學性能得到優化，提高反射面的總裝精度。還具有調整組件結構簡單、重量輕、易加工，調整方便，價格成本低廉，性能穩定可靠等特點，能適用於各種形式的大口徑、大溫差、高頻段應用環境下的高精度天線反射面的調整組件製造。
本發明的目的是這樣實現的，包括步驟
① 在每塊天線反射面單元16的非工作面的四個角部設置調整點，反射面單元靠近天線反射面中心一側的兩個調整點分別為內調整
點A、內調整點C，反射面單元遠離天線反射面中心一側的兩個調整點分別為外調整點B、外調整點D，內調整點A和外調整點B設置在同一半徑方向，內調整點C和外調整點D設置在同一半徑方向；
② 根據材料線膨脹公式AL二LXAt (^—ct2),分別計算反射面單元16與天線背架17在工作溫差下的半徑方向溫差變形量的差值為AL2、內端圓周方向溫差變形量的差值為AL3、外端圓周方向溫差變形量的差值為AL4，其中L分別取反射面單元16的半徑方向尺寸為L2、內端圓周方向尺寸為L3、外端圓周方向尺寸為L4作為計算公稱尺寸，式中
AL和L單位均為毫米At為工作溫差，單位為'C
c^為反射面單元的材料線膨脹係數，單位為10—6°C—1a2為背架的材料線膨脹係數，單位為10+C—N
③ 設計製造無位移調整座5、無位移軸9、十字軸塊18、調整螺杆13，將十字軸塊(18)單支臂端通過無位移軸(9)、用標準件(14)固定安裝在無位移調整座(5)的內、外支臂間，調整螺杆(13)軸孔端通過無位移軸(9)、用標準件(14)固定安裝在十字軸塊(18)雙支臂的內、外支臂間，構成無位移調整件l;無位移調整座5的內支臂為靠近天線反射面中心一側的支臂，外支臂為遠離天線反射面中心一側的支臂；十字軸塊18的內支臂為靠近反射面單元半徑方向中心線的支臂，外支臂為遠離反射面單元半徑方向中心線的支臂；十字軸塊18的單支臂配合厚度尺寸、十字軸塊18內、外支臂間距尺寸、調整螺杆13的配合厚度尺寸均為Y;無位移調整座5的內、外支臂間距尺寸為X1， j吏Xl二Y;
④ 設計製造徑位移調整座6、徑位移軸IO、十字軸塊18、無位移軸9、調整螺杆13，將十字軸塊(18)單支臂端通過徑位移軸(10)、用標準件(14)固定安裝在徑位移調整座(6)的內、外支臂間，調整螺杆(13)軸孔端通過無位移軸(9)、用標準件(14)固定安裝在十字軸塊(18)雙支臂的內、外支臂間，構成徑位移調整件2;徑位移調整座6的內支臂為靠近天線反射面中心一側的支臂，外支臂為遠離天線反射面中心一側的支臂；徑位移調整座6的內、外支臂間距尺寸X2為十字軸塊18的單支臂配合厚度尺寸Y與AL2之和，g卩X2=Y+AL2;
◎設計製造周位移調整座7、內周位移軸ll、十字軸塊18、無位移軸9、調整螺杆13，將十字軸塊(18)單支臂端通過內周位移軸(11)、用標準件(14)固定安裝在周位移調整座(7)的內、外支臂間，調整螺杆(13)軸孔端通過無位移軸(9)、用標準件(14)固定安裝在十字軸塊(18)雙支臂的內、外支臂間，構成周位移調整件(3);周位移調整座7的內支臂為靠近反射面單元半徑方向中心線的支臂，外支臂為遠離反射面單元半徑方向中心線的支臂；周位移調整座7的內、外支臂間距尺寸X3為十字軸塊18的單支臂配合厚度尺寸Y與AL3之和，即X3=Y+AL3;
◎設計製造徑位移調整座6、徑位移軸10、寬十字軸塊8、外周位移軸12、調整螺杆13，將寬十字軸塊(8)單支臂端通過徑位移軸(10)、用標準件(14)固定安裝在徑位移調整座(6)的內、外支臂間，調整螺杆(13)軸孔端通過外周位移軸(12)、用標準件(14)固定安裝在寬十字軸塊(8)雙支臂的內、外支臂間，構成二維位移調整件(4);寬十字軸塊8的內支臂為靠近反射面單元半徑方向中心線的支臂，外支臂為遠離反射面單元半徑方向中心線的支臂；寬十字軸塊8的單支臂配合厚度尺寸與調整螺杆13的配合厚度尺寸相等，均為Y;寬十字軸塊8內、外支臂間距尺寸X4為調整螺杆13的配合厚度尺寸Y與AL4之和，即X4=Y+AL4;⑦ 將無位移調整件1安裝在反射面單元16的內調整點A上，與 無位移調整座5相配合的無位移軸9的軸線與天線反射面的半徑方向 一致；
⑧ 將徑位移調整件2安裝在反射面單元16的外調整點B上，徑 位移軸10的軸線與天線反射面的半徑方向一致；
十字軸塊18的單支臂與徑位移調整座6的內支臂的間隙為Wl， 與外支臂的間隙為W2， W1+W2 = AL2， Wl/W2與反射面單元16 調整時的環境溫度相關，滿足下式
Wl/W2二At2/Atl
式中Wl、 W2的單位為毫米，Atl=t—U， At2=t2—t， t為 調整時的環境溫度，tl至t2為環境溫差，單位為t:;
◎將周位移調整件3安裝在反射面單元16的內調整點C上，內 周位移軸11的軸線與天線反射面的半徑方向垂直；
十字軸塊18的單支臂與周位移調整座7的內支臂的間隙為W3， 與外支臂的間隙為W4， W3+W4 = AL3， W3/W4與反射面單元16 調整時的環境溫度相關，滿足下式
W3/W4二At2/Atl;
⑩將二維位移調整件4安裝在反射面單元16的外調整點D上， 徑位移軸10的軸線與天線反射面的半徑方向一致，外周位移軸12的 軸線與天線反射面的半徑方向垂直；
寬十字軸塊8的單支臂與徑位移調整座6的內支臂的間隙為W1， 與外支臂的間隙為W2， W1+W2 = AL2， Wl/W2與反射面單元16調整時的環境溫度相關，滿足下式
Wl/W2 = At2/Atl;
調整螺杆13與寬十字軸塊8的內支臂的間隙為W5，與外支臂 的間隙為W6， W5+W6二AL4， W5/W6與反射面單元16調整時的環 境溫度相關，滿足下式
W5/W6 = At2/Atl;
G)將安裝有無位移調整件(1)、徑位移調整件(2)、周位移調 整件(3)、 二維位移調整件(4)的反射面單元(16)通過各個調整 件的調整螺杆(13 )的螺杆端、用大標準件(15)安裝到天線背架(17) 相應位置的調整板上，分別調整各個調整件的調整螺杆(13)的螺杆 高度，使反射面單元16位置滿足安裝精度要求；鎖緊大標準件15， 完成反射面單元的二維溫度自適應反射面調整組件製造。
本發明與背景技術相比具有如下優點
l.本發明克服了中國專利申請號為200910073761.9、名稱為《一
種溫度自適應反射面調整組件的製造方法》專利中採用兩個單自由度 調整件和兩個雙自由度調整件的組合，使反射面單元溫差變形的位移 自由度僅在半徑方向被釋放的不足。本發明採用了無位移調整件1、 徑位移調整件2、周位移調整件3、 二維位移調整件4相組合，使反 射面單元在半徑和圓周二維方向的溫差變形的位移自由度均被釋放， 實現不同材質的反射面單元與背架之間的溫差變形全自動適應，其特 點是既保持了《一種溫度自適應反射面調整組件的製造方法》中的優 點，同時又大大提高了溫差變形的全自動適應性能，消除了大溫差條件下溫差變形因素對反射面精度O的影響，提供了迄今為止更有效、 經濟的溫差變形的全自動適應方法。
2. 本發明各個調整組件上設置了十字軸塊零件，具有萬向軸節功 能，能有效減小反射面單元調整應力和變形，使調整件與反射面單元 之間的連接力學性能優化，提高反射面的總裝精度。
3. 本發明通過調整組件同時解除外調整點B和外調整點D在天線 反射面半徑方向的位移約束、解除內調整點C和外調整點D在天線 反射面圓周方向的位移約束的方法，來實現不同材質的反射面和背架 之間的溫差變形全自行適應的功能。具有結構簡單、重量輕、易加工， 調整方便、性能穩定可靠、價格成本低廉等優點。


圖1是本發明最佳實施例的安裝結構示意圖。
圖1-1是本發明反射面單元16的內調整點A、內調整點C、外調 整點B、外調整點D的位置示意圖。
圖l-2是本發明圖1-1中的E-E剖視圖，圖中所示為無位移調整 件l、徑位移調整件2的安裝示意圖。
圖1-3是本發明圖1-1中的F-F剖視圖，圖中所示為周位移調整 件3、 二維位移調整件4的安裝示意圖。
圖1-4是本發明圖1-2中局部I的無位移調整件1的放大安裝結 構示意圖。
圖1-5是本發明圖1-2中局部II的徑位移調整件2的放大安裝結 構示意圖。圖i-6是本發明圖i-3中局部m的周位移調整件3的安裝放大結
構示意圖。
圖1-7是本發明圖1-3中局部IV的二維位移調整件4的安裝放大 結構示意圖。
圖2是本發明無位移調整件1、徑位移調整件2、周位移調整件3、 二維位移調整件4的裝配關係結構示意圖。
圖2-1是本發明無位移調整件1的裝配關係結構示意圖。 圖2-2是本發明圖2-1無位移調整件1的G-G剖視圖。 圖2-3是本發明徑位移調整件2的裝配關係結構示意圖。 圖2-4是本發明圖2-3徑位移調整件2的H-H剖視圖。 圖2-5是本發明周位移調整件3的裝配關係結構示意圖。 圖2-6是本發明圖2-5周位移調整件3的J-J剖視圖。 圖2-7是本發明二維位移調整件4的裝配關係結構示意圖。 圖2-8是本發明圖2-7 二維位移調整件4的K-K剖視圖。 圖1、圖2中，1為無位移調整件、2為徑位移調整件、3為周位 移調整件、4為二維位移調整件、5為無位移調整座、6為徑位移調 整座、7為周位移調整座、8為寬十字軸塊、9為無位移軸、10為徑 位移軸、ll為內周位移軸、12為外周位移軸、13為調整螺杆、14為 標準件、15為大標準件、16為反射面單元、17為天線背架、18為十 字軸塊18。
具體實施例方式
參照圖l、圖2，本發明包括無位移調整件l、徑位移調整件2、周位移調整件3、 二維位移調整件4、無位移調整座5、徑位移調整 座6、周位移調整座7、寬十字軸塊8、無位移軸9、徑位移軸10、 內周位移軸ll、外周位移軸12、調整螺杆13、標準件14、大標準件 15、反射面單元16、天線背架17、十字軸塊18，最佳實施例如圖1 所示，圖l是本發明最佳實施例的安裝結構示意圖。
本發明採用在每塊反射面單元16的非工作面的四個角部設置調 整點，反射面單元靠近天線反射面中心一側的兩個調整點分別為內調 整點A、內調整點C，反射面單元遠離天線反射面中心一側的兩個調 整點分別為外調整點B、外調整點D，內調整點A和外調整點B設 置在同一半徑方向，內調整點C和外調整點D設置在同一半徑方向； 在內調整點A安裝一個反射面的半徑和圓周方向均無位移自由度的 無位移調整件，在外調整點B安裝一個反射面的半徑方向有位移自由 度的徑位移調整件，在內調整點C安裝一個反射面的圓周方向有位移 自由度的周位移調整件，在外調整點D安裝一個反射面的半徑和圓 周方向均有位移自由度的二維位移調整件，使無位移調整件、徑位移 調整件、周位移調整件、二維位移調整件組合成整體安裝時定位確定、 半徑和圓周二維方向的溫差變形的位移自由度均放開的調整組件，進 行天線反射面溫度全自動適應調整。
本發明包括下列步驟
①在每塊反射面單元16的非工作面的四個角部設置調整點，反 射面單元靠近天線反射面中心一側的兩個調整點分別為內調整點A、 內調整點C，反射面單元遠離天線反射面中心一側的兩個調整點分別為外調整點B、外調整點D，內調整點A和外調整點B設置在同一 半徑方向，內調整點C和外調整點D設置在同一半徑方向。
實施例本發明在反射面單元16的非工作面的四個角部設置調整 點如圖1-1所示。
②根據材料線膨脹公式AL=LXAt (c^—ct2)，分別計算反 射面單元16與天線背架17在工作溫差下的半徑方向溫差變形量的差 值為AL2、內端圓周方向溫差變形量的差值為AL3、外端圓周方向 溫差變形量的差值為AL4，其中L分別取反射面單元16的半徑方向 尺寸為L2、內端圓周方向尺寸為L3、外端圓周方向尺寸為L4作為 計算公稱尺寸，式中
AL和L單位均為毫米
At為工作溫差，單位為'C
^為反射面單元的材料線膨脹係數，單位為10+C—1
ci2為背架的材料線膨脹係數，單位為10—6°C—、
實施例本發明L的取值分別為反射面單元16的半徑方向尺寸 L2為2300毫米，內端圓周方向尺寸L3為1000毫米，外端圓周方向 尺寸L4為1500毫米，At取60。C，鋁質反射面的a i取23.0X 10—6°C _1，鋼質背架的a2取11.0X10+CT
所以依據AL-LXAtc^—d2)
貝U: AL2=2300X60X (23.0X 10_6—11.0X 10_6) =1.656毫米 △L3 = 1000X60X (23.0X 10_6—11.0X 10—6)=0.72毫米 AL4二1500X60X (23.0X10"6—11.0X10"6) =1.08毫米。
就是說，在6(TC的溫差範圍內，反射面單元16在天線反射面半 徑方向溫差變形與背架的溫差變形差值為1.656毫米，在內端的圓周 方向為0.72毫米，在外端的圓周方向為1.08毫米，所以徑位移調整 座6的內、外支臂間距尺寸X2=Y+AL2 = 14+1.656 = 15.656毫米， 周位移調整座7的內、外支臂間距尺寸X3 = Y+AL3 = 14+0.72 = 14.72 毫米，寬十字軸塊8的內、外支臂間距尺寸X4=Y+AL4 = 14+1.08 =15.08毫米。
③設計製造無位移調整座5、無位移軸9、十字軸塊18、調整螺 杆13，十字軸塊18的單支臂配合厚度尺寸、十字軸塊18內、外支 臂間距尺寸、調整螺杆13的配合厚度尺寸均為Y;無位移調整座5 的內、外支臂間距尺寸為X1，使X1二Y;，如圖2-l、圖2-2所示。
實施例將十字軸塊18通過無位移軸9貫穿無位移調整座5的內、 外支臂的配合孔和十字軸塊18的單支臂配合孔安裝在無位移調整座 5的內、外支臂間，再將調整螺杆13通過無位移軸9貫穿十字軸塊 18內、外支臂的配合孔和調整螺杆13的配合孔安裝在十字軸塊18 的內、外支臂間，採用標準件14將無位移軸9安裝固定，構成無位 移調整件l，如圖l-4、圖2-l、圖2-2所示。其作用是約束反射面單 元16在天線反射面半徑和圓周兩個方向的位移自由度，確定了反射 面單元與背架之間結構的基本相對位置。無位移調整座5的內支臂為靠近天線反射面中心一側的支臂，外 支臂為遠離天線反射面中心一側的支臂。十字軸塊18的內支臂為靠 近反射面單元半徑方向中心線的支臂，外支臂為遠離反射面單元半徑 方向中心線的支臂。
實施例本發明無位移調整座5、無位移軸9、十字軸塊18、調整 螺杆13採用不鏽鋼1Crl8Ni9Ti材料機加工自製而成，標準件14採 用市售不鏽鋼1Crl8Ni9Ti材料標準件製造，十字軸塊18的單支臂配 合厚度尺寸、十字軸塊18內、外支臂間距尺寸、調整螺杆13的配合 厚度尺寸均取14毫米；無位移調整座5的內、外支臂間距尺寸也為 14毫米，即X1二Y二14毫米。
設計製造徑位移調整座6、徑位移軸IO、十字軸塊18、無位 移軸9、調整螺杆13，徑位移調整座6的內、外支臂間距尺寸X2為 十字軸塊18的單支臂配合厚度尺寸Y與AL2之和，即X2=Y+A L2，因為AL2二W1+W2，所以X2=Y+AL2=Y+W1+W2，如圖 2-3、圖2-4所示。
實施例將十字軸塊18通過徑位移軸10貫穿徑位移調整座6的內、 外支臂的配合孔和十字軸塊18的單支臂配合孔安裝在徑位移調整座 6的內、外支臂間，再將調整螺杆13通過無位移軸9貫穿十字軸塊 18內、外支臂的配合孔和調整螺杆13的配合孔安裝在十字軸塊18 的內、外支臂間，採用標準件14將徑位移軸10、無位移軸9安裝固 定，構成徑位移調整件2，如圖l-5、圖2-3、圖2-4所示，其作用是 與無位移調整件1組合約束反射面單元在圓周方向的安裝位移自由度，並釋放反射面單元在半徑方向的溫差位移變形自由度。
徑位移調整座6的內支臂為靠近天線反射面中心一側的支臂，外
支臂為遠離天線反射面中心一側的支臂。
實施例本發明徑位移調整座6、徑位移軸10、十字軸塊18、無位 移軸9、調整螺杆13採用不鏽鋼1Crl8Ni9Ti材料機加工自製而成， 標準件14採用市售不鏽鋼1Crl8Ni9Ti材料標準件製造，徑位移調整 座6的內、外支臂間距尺寸X2二Y+AL2二14+1.656二15.656毫米。
◎設計製造周位移調整座7、內周位移軸ll、十字軸塊18、無 位移軸9、調整螺杆13,周位移調整座7的內、外支臂間距尺寸X3 為十字軸塊18的單支臂配合厚度尺寸Y與AL3之和，即X3=Y+ △L3，因為AL3二W3+W4，所以X3=Y+AL3=Y+W3+W4，如圖 2-5、圖2-6所示。
實施例將十字軸塊18通過內周位移軸11貫穿周位移調整座7內、 外支臂的配合孔和十字軸塊18的單支臂配合孔安裝在周位移調整座 7的內、外支臂間，再將調整螺杆13通過無位移軸9貫穿十字軸塊 18內、外支臂的配合孔和調整螺杆13的配合孔安裝在十字軸塊18 的內、外支臂間，採用標準件14將內周位移軸11、無位移軸9安裝 固定，構成周位移調整件3，如圖l-6、圖2-5、圖2-6所示，其作用 是與無位移調整件1組合約束反射面單元在半徑方向的安裝位移自 由度，並釋放反射面單元在圓周方向的溫差位移變形自由度。
周位移調整座7的內支臂為靠近反射面單元半徑方向中心線的 支臂，外支臂為遠離反射面單元半徑方向中心線的支臂。實施例本發明周位移調整座7、內周位移軸11、十字軸塊18、無 位移軸9、調整螺杆13採用不鏽鋼1Crl8Ni9Ti材料機加工自製而成， 標準件14採用市售不鏽鋼1Crl8Ni9Ti材料標準件製造，周位移調整 座7的內、外支臂間距尺寸X3 = Y+AL3 = 14+0.72二 14.72毫米。
⑥設計製造徑位移調整座6、徑位移軸IO、寬十字軸塊8、外周 位移軸12、調整螺杆13，寬十字軸塊8的單支臂配合厚度尺寸與調 整螺杆13的配合厚度尺寸相等，均為Y，寬十字軸塊8內、外支臂 間距尺寸X4為調整螺杆13的配合厚度尺寸Y與AL4之和，即X4 =Y+AL4，因為AL4二W5+W6，所以X4二Y+AL4二Y+W5+W6， 如圖2-7、圖2-8所示。
實施例將寬十字軸塊8通過徑位移軸10貫穿徑位移調整座6的 內、外支臂的配合孔和寬十字軸塊8的單支臂配合孔安裝在徑位移調 整座6的內、外支臂間，再將調整螺杆13通過外周位移軸12貫穿寬 十字軸塊8內、外支臂的配合孔和調整螺杆13的配合孔安裝在寬十 字軸塊8的內、外支臂間，採用標準件14將徑位移軸10、外周位移 軸12安裝固定，構成二維位移調整件4，如圖1-7、圖2-7、圖2-8 所示，其作用是與徑位移調整件2組合適應反射面單元在半徑方向的 溫差熱變形，與周位移調整件3組合適應反射面單元在圓周方向的溫 差熱變形，達到釋放反射面單元在半徑和圓周方向的溫差位移變形自 由度目的。
寬十字軸塊8的內支臂為靠近反射面單元半徑方向中心線的支 臂，外支臂為遠離反射面單元半徑方向中心線的支臂。實施例本發明徑位移調整座6、徑位移軸IO、寬十字軸塊8、外 周位移軸12、調整螺杆13採用不鏽鋼1Crl8Ni9Ti材料機加工自製而 成，標準件14採用市售不鏽鋼lCrl8Ni9Ti材料標準件製造，寬十字 軸塊8的單支臂配合厚度尺寸與調整螺杆13的配合厚度尺寸相等， 均取14毫米，寬十字軸塊8的內、外支臂間距尺寸X4=Y+AL4 = 14+1.08二15.08毫米。
⑦ 將無位移調整件1安裝在反射面單元16的內調整點A上，與 無位移調整座5相配合的無位移軸9的軸線與天線反射面的半徑方向 一致，如圖1-1、圖1-2所示。
實施例本發明無位移調整件1在反射面單元16的內調整點A的 安裝，採用133號膠粘接進行固定。
⑧ 將徑位移調整件2安裝在反射面單元16的外調整點B上，徑 位移軸10的軸線與天線反射面的半徑方向一致，如圖1-1、圖1-2所 示。
十字軸塊18的單支臂與徑位移調整座6的內支臂的間隙為Wl， 與外支臂的間隙為W2， W1+W2二AL2， Wl/W2與反射面單元16 調整時的環境溫度相關，滿足下式
Wl/W2二At2/Atl
式中Wl、 W2的單位為毫米，Atl=t—tl， At2二t2—t， t為 調整時的環境溫度，tl至t2為環境溫差，單位為"。 實施例取tl二-l(TC， t2 = 50°C， t二20。C 貝!j Atl二t—tl二20+10二30。C△t2=t2—t=50—20二30。C 因為 AL2 = W1+W2 = 1.656 所以 W1二AL2-W2，代入式 Wl/W2 = At2/Atl 得 W1二W2二0.828毫米。
Wl =0.828毫米是為了適應環境溫度從20。C至50'C的變化而為 反射面單元在半徑方向留出的溫差變形位移，W2 = 0.828毫米是為了 適應環境溫度從2(TC至-1(TC的變化而為反射面單元在半徑方向留出 的溫差變形位移。
實施例本發明徑位移調整件2安裝在反射面單元16外調整點B 時，要滿足W1-W2二0.828毫米的要求，徑位移調整件2在反射面 單元16的外調整點B的安裝，採用133號膠粘接進行固定。
◎將周位移調整件3安裝在反射面單元16的內調整點C上，內 周位移軸11的軸線與天線反射面的半徑方向垂直，如圖1-1、圖1-3 所示。
十字軸塊18的單支臂與周位移調整座7的內支臂的間隙為W3， 與外支臂的間隙為W4， W3+W4 = AL3， W3/W4與反射面單元16 調整時的環境溫度相關，滿足下式-.
W3/W4 = At2/Atl。
實施例因為AL3=W3+W4=0.72
所以按上述方法及公式W3/W4 = At2/Atl
得 W3二W4二0.36毫米；
W3二0.36毫米是為了適應環境溫度從20。C至5(TC的變化而為反射面單元在內端圓周方向留出的溫差變形位移，W4=0.36毫米是為 了適應環境溫度從2(TC至-1(TC的變化而為反射面單元在內端圓周方 向留出的溫差變形位移。
實施例本發明周位移調整件3安裝在反射面單元16內調整點C 時，要滿足W3二W4二0.36毫米的要求，周位移調整件3在反射面單 元16的內調整點C的安裝，採用133號膠粘接進行固定。
⑩將二維位移調整件4安裝在反射面單元16的外調整點D上， 徑位移軸10的軸線與天線反射面的半徑方向一致，外周位移軸12的 軸線與天線反射面的半徑方向垂直，如圖l-l、圖l-3所示。
寬十字軸塊8的單支臂與徑位移調整座6的內支臂的間隙為W1， 與外支臂的間隙為W2， W1+W2 = AL2, Wl/W2與反射面單元16 調整時的環境溫度相關，滿足下式
Wl/W2二At2/Atl。
調整螺杆13與寬十字軸塊8的內支臂的間隙為W5，與外支臂的 間隙為W6， W5+W6二AL4， W5/W6與反射面單元16調整時的環境 溫度相關，滿足下式W5/W6二At2/Atl。
實施例本發明二維位移調整件4在反射面單元16的外調整點D 的安裝，採用133號膠粘接方法進行固定。
實施例半徑方向，寬十字軸塊8的單支臂與徑位移調整座6的內、 外支臂之間的比例關係和十字軸塊18的單支臂與徑位移調整座6比 例關係相同，所以，W1二W2二0.828毫米。
Wl二0.828毫米是為了適應環境溫度從20。C至5(TC的變化而為反射面單元在半徑方向留出的溫差變形位移，W2二0.828毫米是為了 適應環境溫度從2CTC至-1(TC的變化而為反射面單元在半徑方向留出 的溫差變形位移。
實施例圓周方向，因為AL4=W5+W6=1.08
所以按上述方法及公式W5/W6 = At2/Atl
得W5=W6=0.54毫米。
W5=0.54毫米是為了適應環境溫度從2(TC至50°C的變化而為反 射面單元在外端圓周方向留出的溫差變形位移，W6 = 0.54毫米是為 了適應環境溫度從2(TC至-1(TC的變化而為反射面單元在外端圓周方 向留出的溫差變形位移。
O將安裝有無位移調整件(1)、徑位移調整件(2)、周位移調整 件(3)、 二維位移調整件(4)的反射面單元(16)通過各個調整件 的調整螺杆(13)的螺杆端、用大標準件(15)安裝到天線背架(17) 相應位置的調整板上，分別調整各個調整件的調整螺杆(13)的螺杆 高度，使反射面單元16位置滿足安裝精度要求；鎖緊大標準件15， 完成反射面單元的二維溫度自適應反射面調整組件製造。實施例上述 調整組件安裝其作用是各個調整件組合約束反射面單元六個安裝自 由度，同時釋放反射面單元在天線反射面的半徑和圓周方向的溫差位 移變形自由度，進行天線反射面溫度自適應調整，如圖1-2、圖1-3 所示。實施例大標準件15採用市售不鏽鋼1Crl8Ni9Ti材料標準件制 造。
本發明實施例天線背架17在附圖1-1中的結構示意作用不明顯，圖l-l中沒有標出，使調整組件在四個調整點安裝示意更清晰。將多 塊反射面單元16拼裝成天線整體反射面。
權利要求
1. 一種二維溫度自適應反射面調整組件的製造方法，其特徵在於包括步驟①在每塊天線反射面單元(16)的非工作面的四個角部設置調整點，靠近天線反射面中心一側的兩個調整點分別為內調整點A、內調整點C，遠離天線反射面中心一側的兩個調整點分別為外調整點B、外調整點D，內調整點A和外調整點B設置在同一半徑方向，內調整點C和外調整點D設置在同一半徑方向；②根據材料線膨脹公式△L＝L×△t(α1—α2)，分別計算反射面單元(16)與天線背架(17)在工作溫差下的半徑方向溫差變形量的差值為△L2、內端圓周方向溫差變形量的差值為△L3、外端圓周方向溫差變形量的差值為△L4，其中L分別取反射面單元(16)的半徑方向尺寸為L2、內端圓周方向尺寸為L3、外端圓周方向尺寸為L4作為計算公稱尺寸，式中△L和L單位均為毫米△t為工作溫差，單位為℃α1為反射面單元的材料線膨脹係數，單位為10-6℃-1α2為背架的材料線膨脹係數，單位為10-6℃-1；③設計製造無位移調整座(5)、無位移軸(9)、十字軸塊(18)、調整螺杆(13)，將十字軸塊(18)單支臂端通過無位移軸(9)、用標準件(14)固定安裝在無位移調整座(5)的內、外支臂間，調整螺杆(13)軸孔端通過無位移軸(9)、用標準件(14)固定安裝在十字軸塊(18)雙支臂的內、外支臂間，構成無位移調整件(1)；無位移調整座(5)的內支臂為靠近天線反射面中心一側的支臂，外支臂為遠離天線反射面中心一側的支臂；十字軸塊(18)的內支臂為靠近反射面單元半徑方向中心線的支臂，外支臂為遠離反射面單元半徑方向中心線的支臂；十字軸塊(18)的單支臂配合厚度尺寸、十字軸塊(18)內、外支臂間距尺寸、調整螺杆(13)的配合厚度尺寸均為Y；無位移調整座(5)的內、外支臂間距尺寸為X1，使X1＝Y；④設計製造徑位移調整座(6)、徑位移軸(10)、十字軸塊(18)、無位移軸(9)、調整螺杆(13)，將十字軸塊(18)單支臂端通過徑位移軸(10)、用標準件(14)固定安裝在徑位移調整座(6)的內、外支臂間，調整螺杆(13)軸孔端通過無位移軸(9)、用標準件(14)固定安裝在十字軸塊(18)雙支臂的內、外支臂間，構成徑位移調整件(2)；徑位移調整座(6)的內支臂為靠近天線反射面中心一側的支臂，外支臂為遠離天線反射面中心一側的支臂；徑位移調整座(6)的內、外支臂間距尺寸X2為十字軸塊(18)的單支臂配合厚度尺寸Y與△L2之和，即X2＝Y+△L2；⑤設計製造周位移調整座(7)、內周位移軸(11)、十字軸塊(18)、無位移軸(9)、調整螺杆(13)，將十字軸塊(18)單支臂端通過內周位移軸(11)、用標準件(14)固定安裝在周位移調整座(7)的內、外支臂間，調整螺杆(13)軸孔端通過無位移軸(9)、用標準件(14)固定安裝在十字軸塊(18)雙支臂的內、外支臂間，構成周位移調整件(3)；周位移調整座(7)的內支臂為靠近反射面單元半徑方向中心線的支臂，外支臂為遠離反射面單元半徑方向中心線的支臂；周位移調整座(7)的內、外支臂間距尺寸X3為十字軸塊(18)的單支臂配合厚度尺寸Y與△L3之和，即X3＝Y+△L3；⑥設計製造徑位移調整座(6)、徑位移軸(10)、寬十字軸塊(8)、外周位移軸(12)、調整螺杆(13)，將寬十字軸塊(8)單支臂端通過徑位移軸(10)、用標準件(14)固定安裝在徑位移調整座(6)的內、外支臂間，調整螺杆(13)軸孔端通過外周位移軸(12)、用標準件(14)固定安裝在寬十字軸塊(8)雙支臂的內、外支臂間，構成二維位移調整件(4)；寬十字軸塊(8)的內支臂為靠近反射面單元半徑方向中心線的支臂，外支臂為遠離反射面單元半徑方向中心線的支臂；寬十字軸塊(8)的單支臂配合厚度尺寸與調整螺杆(13)的配合厚度尺寸相等，均為Y；寬十字軸塊(8)內、外支臂間距尺寸X4為調整螺杆(13)的配合厚度尺寸Y與△L4之和，即X4＝Y+△L4；⑦將無位移調整件(1)安裝在反射面單元(16)的內調整點A上，與無位移調整座(5)相配合的無位移軸(9)的軸線與天線反射面的半徑方向一致；⑧將徑位移調整件(2)安裝在反射面單元(16)的外調整點B上，徑位移軸(10)的軸線與天線反射面的半徑方向一致；十字軸塊(18)的單支臂與徑位移調整座(6)的內支臂的間隙為W1，與外支臂的間隙為W2，W1+W2＝△L2，W1/W2與反射面單元(16)調整時的環境溫度相關，滿足下式W1/W2＝△t2/△t1式中W1、W2的單位為毫米，△t1＝t—t1，△t2＝t2—t，t為調整時的環境溫度，t1至t2為環境溫差，單位為℃；⑨將周位移調整件(3)安裝在反射面單元(16)的內調整點C上，內周位移軸(11)的軸線與天線反射面的半徑方向垂直；十字軸塊(18)的單支臂與周位移調整座(7)的內支臂的間隙為W3，與外支臂的間隙為W4，W3+W4＝△L3，W3/W4與反射面單元(16)調整時的環境溫度相關，滿足下式W3/W4＝△t2/△t1；⑩將二維位移調整件(4)安裝在反射面單元(16)的外調整點D上，徑位移軸(10)的軸線與天線反射面的半徑方向一致，外周位移軸(12)的軸線與天線反射面的半徑方向垂直；寬十字軸塊(8)的單支臂與徑位移調整座(6)的內支臂的間隙為W1，與外支臂的間隙為W2，W1+W2＝△L2，W1/W2與反射面單元(16)調整時的環境溫度相關，滿足下式W1/W2＝△t2/△t1；調整螺杆(13)與寬十字軸塊(8)的內支臂的間隙為W5，與外支臂的間隙為W6，W5+W6＝△L4，W5/W6與反射面單元(16)調整時的環境溫度相關，滿足下式W5/W6＝△t2/△t1；將安裝有無位移調整件(1)、徑位移調整件(2)、周位移調整件(3)、二維位移調整件(4)的反射面單元(16)通過各個調整件的調整螺杆(13)的螺杆端、用大標準件(15)安裝到天線背架(17)相應位置的調整板上，分別調整各個調整件的調整螺杆(13)的螺杆高度，使反射面單元(16)位置滿足安裝精度要求；鎖緊大標準件(15)，完成反射面單元的二維溫度自適應反射面調整組件製造。
全文摘要
本發明公開了一種二維溫度自適應反射面調整組件的製造方法，它涉及反射面天線領域中的二維溫度自適應反射面調整組件的製造技術。它採用在反射面單元非工作面方向的四個角部，分別設置內調整點A、C、外調整點B、D，在四個調整點上分別對應安裝無位移調整件、周位移調整件、徑位移調整件、二維位移調整件，組合成B、D點在半徑方向、C、D點在圓周方向的溫差變形位移自由度均被放開的調整組件，實現反射面的溫差熱變形自適應調整。本發明還具有結構簡單、安裝應力小、重量輕、成本低、性能可靠等特點，特別適用於口徑大於25米、環境溫差在50℃以上、工作在Ka頻段以上的各種形式的反射面天線用作高精度反射面的調整組件製造。
文檔編號H01Q15/14GK101510633SQ20091007402
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月27日 優先權日2009年3月27日
發明者馮貞國, 劉國璽, 楊文寧, 王大為, 鄭元鵬 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所