本发明涉及天线测试技术领域，特别是涉及一种通用可重组相控阵天线测试桁架。
背景技术：
相控阵天线在通信、气象、电子对抗、雷达和导航等领域中应用越来越广。相控阵天线的天线阵面由许多个辐射和接收单元组成，单元数量和雷达的性能有关，可以从几个到几千个，这些单元有规则地排列在平面上，构成阵列天线，每个单元被馈入不同相位的电流，从而在空间辐射出不同方向性的波束。按单元分布可分为线阵和面阵，最常用的线阵是各单元的中心等间距排列在直线上的直线阵，还有多个单元呈水平等间距、垂直等间距排列在直线上的阶梯阵，以及由多个直线阵在某一平面上按一定间距排列就构成平面阵。
天线单元水平、垂直间距决定了相控阵天线单元间的耦合量及天线相控阵的合成方向图波束宽度、增益等指标，在实际工程中，由于天线单元加工的误差，天线单元间的耦合参数与仿真存在不一致的情况，这时只能通过调整天线单元间距的方法来改善和修正天线单元间耦合，对于相控阵天线，天线单元间距还会直接影响后端模块对天线单元的馈电幅度和相位，因此调整天线单元间距来修正相控阵天线各项电性能参数是非常必要的。
相控阵天线的型号种类非常多，目前各个型号的相控阵天线，均预先通过仿真验证，确定了天线排布后，再设计测试架及连接固定机构来完成天线阵的测试工作。如发现测试有问题，仿真数据不准确，需要调整单元间距时，前期制作测试架无法调整，需要重新制作测试架，这将造成极大的成本和时间浪费，甚至会大幅延长产品的交付周期。此外，相控阵雷达在微波暗室和外厂测试时，由于一体化的测试支架过于笨重，不便于运输和架装。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种通用可重组相控阵天线测试桁架，能够适用于多种型号相控阵天线的测试。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种通用可重组相控阵天线测试桁架，包括支撑架、俯仰调节机构和桁架结构，所述桁架结构包括多个桁架和多个天线固定机构，所述桁架的侧面设有上下间隔且平行的水平滑槽，相邻两个桁架之间通过快速拆卸组件固定连接，使得相邻两个桁架的水平滑槽衔接，每一所述天线固定机构垂直设于两个水平滑槽之间，且端部与水平滑槽滑动连接，所述桁架的下端与支撑架铰接，所述俯仰调节机构的两端分别连接桁架和支撑架，能够驱动所述桁架结构相对支撑架转动。
优选的，所述桁架包括四根主梁、垂直连接于相邻两根主梁之间且呈多层分布的副梁，相邻两层副梁以及四根主梁之间连接有至少一根加强梁，所述相邻两个桁架的每根主梁之间通过快速拆卸组件固定连接，所述桁架侧面的两根主梁分别设有水平滑槽。
优选的，所述快速拆卸组件包括导向销柱、导向销座和定位锁紧销钉，所述导向销座设有与所述导向销柱大小适配的销孔，所述桁架的每一主梁的一端嵌设安装所述导向销柱、另一端嵌设安装所述导向销座，所述主梁、导向销柱和导向销座均设有纵向贯穿的定位孔，所述相邻两个桁架的每根主梁通过导向销柱和导向销座插销连接，所述定位锁紧销钉穿过所述主梁、导向销柱和导向销座的定位孔进行固定。
优选的，所述天线固定机构包括固定底座、滑动锁紧块、蝶形螺栓、锁紧螺母、垂直位置指示条，所述固定底座表面的一侧设有固定锁紧块，所述滑动锁紧块相对固定锁紧块设于表面的另一侧，所述固定底座靠近滑动锁紧块的侧面设有螺栓座，所述蝶形螺栓穿过螺栓座、滑动锁紧块并通过锁紧螺母将滑动锁紧块锁紧，所述垂直位置指示条跨设在固定锁紧块、滑动锁紧块上方，并与所述固定底座的两侧面滑动连接。
优选的，所述垂直位置指示条的一端设有滚花螺钉，以便在调节垂直位置后锁定垂直位置指示条，所述固定底座的端部也设有滚花螺钉，以便在调节水平位置后锁定固定底座。
优选的，所述水平滑槽设有水平刻度尺，所述固定锁紧块上设有垂直刻度尺。
优选的，所述支撑架包括固定底板、u型槽铝底座、钢管支撑梁和连接支座，所述u型槽铝底座的两端下表面分别固定连接有所述固定底板，所述u型槽铝底座的两端上表面分别垂直连接有所述连接支座，两个所述连接支座的顶端之间连接有所述钢管支撑梁，所述桁架主梁的下端与连接支座的顶端铰接，所述俯仰调节机构的两端分别连接u型槽铝底座和桁架的主梁底端。
优选的，所述钢管支撑梁和u型槽铝底座之间连接有加强支柱。
优选的，所述桁架主梁的下端设有俯仰角刻度盘，所述连接支座的顶端设有配合所述俯仰角刻度盘的角度指示针。
优选的，所述俯仰调节机构包括左旋螺纹支撑杆、左旋螺纹套筒、旋转套筒、右旋螺纹套筒和右旋螺纹支撑杆，所述左旋螺纹支撑杆与左旋螺纹套筒旋接，所述右旋螺纹支撑杆与右旋螺纹套筒旋接，所述左旋螺纹套筒和右旋螺纹套筒分别与旋转套筒插接且相对旋转套筒固定，所述旋转套筒内设有防脱落挡圈，能够防止左旋螺纹套筒和右旋螺纹套筒脱落，所述左旋螺纹支撑杆上设有左旋锁紧螺母，所述右旋螺纹支撑杆上设有右旋锁紧螺母，所述左旋锁紧螺母能够在左旋螺纹支撑杆调节位置后锁紧左旋螺纹支撑杆，所述右旋锁紧螺母能够在右旋螺纹支撑杆调节位置后锁紧右旋螺纹支撑杆。
区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：可任意调整天线单元排布，可调整天线阵面的俯仰角度，适用于不同型号的相控阵天线，能够在天线单元装配完后，立即开展天线单元组阵测试工作，不需等到装配好天线连接结构后，才进行测试，测试结果可与仿真进行对比，通过调整单元间距不断迭代，到达优化天线阵电性能目的，可节约生产成本，提高生产效率，缩短研制时间，优化电性能指标。
附图说明
图1是本发明实施例提供的通用可重组相控阵天线测试桁架进行直线阵测试的示意图；
图2是本发明实施例提供的通用可重组相控阵天线测试桁架进行阶梯阵测试的示意图；
图3是桁架结构的结构示意图；
图4是桁架的结构示意图；
图5是相邻两个桁架的连接示意图；
图6是天线固定机构的结构示意图；
图7是天线固定机构与水平滑槽滑动连接的结构示意图；
图8是支撑架的结构示意图；
图9是支撑架的连接支座与桁架的主梁铰接处的结构示意图；
图10是俯仰调节机构的分解结构示意图；
图11是俯仰调节机构的缩短后的结构示意图；
图12是俯仰调节机构的伸长后的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1和图2，本发明实施例的通用可重组相控阵天线测试桁架包括支撑架1、俯仰调节机构2和桁架结构，桁架结构包括多个桁架31和多个天线固定机构32，桁架31的侧面设有上下间隔且平行的水平滑槽33，相邻两个桁架31之间通过快速拆卸组件(图未示)固定连接，使得相邻两个桁架31的水平滑槽33衔接，每一天线固定机构32垂直设于两个水平滑槽33之间，且端部与水平滑槽33滑动连接，桁架31的下端与支撑架1铰接，俯仰调节机构2的两端分别连接桁架31和支撑架1，能够驱动桁架结构相对支撑架1转动。
每一个天线固定机构32可固定一个天线单元100，多个天线单元100分别固定到天线固定机构32上，通过调节天线固定机构32的位置来调节多个天线单元100的水平间距，通过调节天线单元100在天线固定机构32上的位置来调节多个天线单元100的垂间距，使得天线既可以排列成直线阵(如图1所示)，也可以排列成阶梯阵(如图2所示)，从而能够适用于多种型号相控阵天线的测试。
桁架31的数量可以根据相控阵天线的型号进行增加或减少，如图3所示，桁架结构包括三个桁架31，三个桁架31沿一个方向通过快速拆卸组件固定连接。具体而言，如图4所示，桁架31包括四根主梁311、垂直连接于相邻两根主梁311之间且呈多层分布的副梁312，相邻两层副梁312以及四根主梁311之间连接有至少一根加强梁313，相邻两个桁架31的每根主梁311之间通过快速拆卸组件固定连接，桁架31侧面的两根主梁311分别设有水平滑槽33。主梁311可以为方形钢管、副梁312可以为圆形钢管，它们通过焊接固定，且焊接后进行精铣，以保证各个面的平面度以及垂直度。加强梁313可以在两层副梁312与四根主梁311构成的立体空间内的任意方向上设置，且加强梁311可以为直线形、曲线形或多节钢管曲折连接的不规则形状。
结合参见图4和图5，快速拆卸组件包括导向销柱341、导向销座342和定位锁紧销钉343，导向销座342设有与导向销柱341大小适配的销孔，所述桁架31的每一主梁311的一端嵌设安装导向销柱341、另一端嵌设安装导向销座342，主梁311、导向销柱341和导向销座342均设有纵向贯穿的定位孔，相邻两个桁架31的每根主梁411通过导向销柱341和导向销座342插销连接，定位锁紧销钉343穿过主梁311、导向销柱341和导向销座342的定位孔进行固定。
天线固定机构32的数量可以根据实际需要进行增加或减少，以满足不同口径天线阵的测试及装配，天线固定机构32可采用弹簧夹、虎钳等结构。具体而言，如图6所示，天线固定机构32包括固定底座321、滑动锁紧块322、蝶形螺栓323、锁紧螺母324、垂直位置指示条325，固定底座321表面的一侧设有固定锁紧块326，滑动锁紧块322相对固定锁紧块326设于表面的另一侧，固定底座321靠近滑动锁紧块322的侧面设有螺栓座327，蝶形螺栓323穿过螺栓座327、滑动锁紧块322并通过锁紧螺母324将滑动锁紧块322锁紧，垂直位置指示条325跨设在固定锁紧块326、滑动锁紧块322上方，并与固定底座321的两侧面滑动连接。
蝶形螺栓323与螺栓座327螺纹连接，从而可以通过旋转蝶形螺栓323来调节滑动锁紧块322与固定锁紧块326之间的距离，以将天线单元100夹紧在滑动锁紧块322与固定锁紧块326之间。垂直位置指示条325可以指示天线单元100在垂直方向上的位置，固定底座321的两侧面可以开设导槽(图未示)，垂直位置指示条325的两端与导槽滑动连接。进一步地，垂直位置指示条325的一端设有滚花螺钉328，以便在调节垂直位置后锁定垂直位置指示条326，固定底座321的端部也设有滚花螺钉328，以便在调节水平位置后锁定固定底座321。
如图7所示，在本实施例中，水平滑槽33设有水平刻度尺331，固定锁紧块326上设有垂直刻度尺332，天线单元100的水平间距和垂直间距可以通过水平刻度尺331和垂直刻度尺332上的刻度值求和得出，精度可达到毫米级。
支撑架1的作用主要是支撑桁架结构，具体而言，如图8所示，支撑架1包括固定底板11、u型槽铝底座12、钢管支撑梁13和连接支座14，u型槽铝底座12的两端下表面分别固定连接有固定底板11，u型槽铝底座12的两端上表面分别垂直连接有连接支座14，两个连接支座14的顶端之间连接有钢管支撑梁13，桁架31的主梁311的下端与连接支座14的顶端铰接，俯仰调节机构2的两端分别连接u型槽铝底座12和桁架31的主梁311底端。钢管支撑梁13和u型槽铝底座12之间连接有加强支柱15，加强支柱15的数量可以为多根，例如图7中为3根，以加强支撑强度。
在本实施例中，如图9所示，桁架31的主梁311的下端设有俯仰角刻度盘16，连接支座14的顶端设有配合俯仰角刻度盘16的角度指示针17，通过俯仰角刻度盘16，可精确调整桁架结构的俯仰角度。
俯仰调节机构2主要通过伸长或缩短来达到调节桁架结构的俯仰角度的目的，具体而言，如图10至图12所示，俯仰调节机构2包括左旋螺纹支撑杆21、左旋螺纹套筒22、旋转套筒23、右旋螺纹套筒24和右旋螺纹支撑杆25，左旋螺纹套筒22与左旋螺纹套筒22旋接，右旋螺纹支撑杆25与右旋螺纹套筒24旋接，左旋螺纹套筒22和右旋螺纹套筒24分别与旋转套筒23插接且相对旋转套筒23固定，旋转套筒23内设有防脱落挡圈26，能够防止左旋螺纹套筒22和右旋螺纹套筒24脱落，左旋螺纹支撑杆21上设有左旋锁紧螺母27，右旋螺纹支撑杆25上设有右旋锁紧螺母28，左旋锁紧螺母27能够在左旋螺纹支撑杆21调节位置后锁紧左旋螺纹支撑杆21，右旋锁紧螺母28能够在右旋螺纹支撑杆25调节位置后锁紧右旋螺纹支撑杆25。
左旋螺纹套筒22和右旋螺纹套筒24的外廓为外六角型，旋转套筒23的内廓为内六角型，左旋螺纹套筒22和右旋螺纹套筒24插入旋转套筒23后就无法旋转。防脱落挡圈26可以通过螺钉261固定在左旋螺纹套筒22和右旋螺纹套筒24的端部，防脱落挡圈26无法从旋转套筒23脱出，从而左旋螺纹套筒22和右旋螺纹套筒24也无法从旋转套筒23脱落。旋转套筒23外可以套设旋转螺母29，以方便转动。
通过上述方式，本发明实施例的通用可重组相控阵天线测试桁架结构简单、易于加工和装配，可方便地在暗室近场测试台上安装，且俯仰调节机构及桁架结构方便拆卸和组装，可用于远场球形雷达罩测试系统。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。