杨永忠
(中国电子科技集团公司第39研究所,陕西 西安 710065)
XY轴结构形式天线座架轴线垂直度(正交性)的测试方法
杨永忠
(中国电子科技集团公司第39研究所,陕西 西安 710065)
摘 要:天线座架的垂直度检测是评估天线结构系统轴系精度的重要指标。由于XY型座架与常见的方位、俯仰型天线结构形式不同,因而旋转轴相互之间的垂直度的检测方法也不尽相同。本文通过推导及实际应用,对检测方法及数据计算进行了归纳总结。
关键词:XY型座架;垂直度;检测方法
一、引言
在旋转抛物面天线领域,为满足天线运转范围和过顶跟踪等不同的技术要求,出现了各种各样运动形式的结构座架,其中就包括XY座架形式。座架两旋转轴线(俗称X、Y轴线)之间的空间垂直度是评估座架轴系精度的重要指标。不同结构形式的天线座架因为转动形式的不同,垂直度的检测方法也不相同。下面详细叙述XY轴形式的天线座架的两轴线垂直度的检测方法。
二、方法详述
如图1所示,将检测基准棒(直径40mm左右圆柱棒)安装在天线座上。调整基准棒姿态使其与X轴线(或水平面)尽量垂直。定义基准棒的正方向。
为得到垂直度的真实数据,须剔除基准棒安装水平误差、合像水平仪零值误差等干扰因素。因此必须让两轴进行相应的旋转运动,使天线在图2所示四种状态分别进行检测并记录数据。
(1)状态一:在图1状态下,转动X轴向前90°,然后顺时针转动Y轴90°;
(2)状态二:在状态一,逆时针转动Y轴180°;
(3)状态三:在图1状态下,转动X轴向后90°,然后逆时针转动Y轴90°;
(4)状态四:在状态三,顺时针转动Y轴180°。
在各状态下,分别将合像水平仪放置在基准棒上,用正倒镜的方法测量出基准棒正方向的水平数值,记录为θ1正、θ1倒、θ2正、θ2倒、θ3正、θ3倒、θ4正、θ4倒。
图1 天线座朝天状态
图2 检测状态(俯视)
三、数据分析、计算
各状态的水平数值都是由以下4项误差合成:
(1)合像水平仪零值偏差;
(2)基准棒安装水平度;
(3)X轴水平度;
(4)XY轴垂直度。
为计算所需误差,将4种姿态的误差组合特性进行分析,剥离相互影响的数值,可计算出如下误差:
(1)合像水平仪零值偏差Τn
(2)基准棒安装水平度βn
上式用以剔除水平仪零值偏差。结果中包含基准棒安装水平度、X轴水平度和XY轴垂直度。
(3)状态一、二Y轴与大地垂直度
剔除了基准棒安装水平度。
(4)状态三、四Y轴与大地垂直度ξ34
剔除了基准棒安装水平度。
(5)Y轴与X轴垂直度/2
剔除了X轴水平度。
(6)X轴与大地水平度
剔除了XY轴垂直度。
结语
XY形式的座架天线结构并不多见,轴系垂直度的检测方法也不系统和完善。本文通过论述和推导,总结出了检测方法及计算公式,希望能成为工程检测的常规手段。
参考文献
[1]王玉田.三轴转台轴线垂直度的测试方法[J].计测技术,2014 (01):42-44.
中图分类号:TG806
文献标识码:A