专利名称：圆锥扫描装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种雷达天线的部件，特别是一种天线的圆锥扫描装置。
随着现代卫星通讯和卫星转播电视的不断发展，地面运动体对人造卫星的跟踪技术成为雷达技术的一个主要发展方向。雷达角跟踪技术获取角误差的方式有两种基本体制；即圆锥扫描和单脉冲。单脉冲系统属于较复杂的同时波瓣制，其提取角误差的速度较快；但是整个系统比较复杂，需要三个接收信道，三路接收机。相对较简单的圆锥扫描是顺序波瓣制瞄准测角。角跟踪时，天线的针状波束轴围绕瞄准轴进行，空域的圆锥扫描，对回波脉冲列信成调幅的角误差信号，经单路接收机归一化和检出后，在角鉴别器中分解出横向角及俯仰角两路误差控制信号。相对于飞机等角速度很高的目标而言，这种系统对卫星等角速度不高的目标进行跟踪，有着广阔的前景。现有的圆锥扫描制雷达普遍采用圆歪喇叭作旋转馈源，而圆歪喇叭的加工制造十分困难，只有采用电铸工艺才能完成，而且制造费用较高，这给圆锥扫描制雷达的推广应用造成了障碍。
本实用新型的目的是克服现有技术中的这一障碍，提供一种新结构的雷达圆锥扫描装置，它可以取代圆歪喇叭作为馈源，并使馈源与天线轴线间有一个偏移，当该圆锥扫描装置围绕天线轴线旋转时，即可实现天线波束在空间的圆锥扫描。
为了实现上述目的，本实用新型的发明点在于改变现有技术中用圆歪喇叭进行圆锥扫描的方式，采用一个圆锥扫描装置，来固定馈源，实现圆锥形扫描。具体方案是设置一个圆柱体，在该圆锥体内加工出一个偏心圆筒，该偏心圆筒的轴线与与圆柱体的轴线平行并偏移一定的距离，馈源喇叭和高频头连接成一整体后，固定到偏心圆筒内，喇叭口径面朝向抛物面反射器或双曲面反射器，并与转动机构联结。为了装配方便，偏心圆筒的直径可与馈源的外直径相等，长度小于或等于馈源和高频头的长度。
本实用新型提供了一种新结构的雷达圆锥扫描装置，它克服了现有技术中圆歪喇叭加工制造困难，制造费用较高等弊病，可以取代圆歪喇叭作为馈源，并使馈源与天线轴线间有一个偏移，当该圆锥扫描装置围绕天线轴线旋转时，即可实现天线波束在空间的圆锥扫描。
现结合附图与实施例作进一步说明。
图1为实施例1结构示意图；图2为例1中固定喇叭馈源、高频头与旋转关节的示意图；图3为本装置在主焦抛物面天线上的结构示意图；图4为本装置在卡塞格伦双反射面天线上的结构示意图。
实施例1，参照图1、图2、图3在主焦前馈天线的抛物面反射器1的焦点附近，安装有圆锥扫描装置2，该装置中圆柱体3的轴线与抛物面反射器的对称轴线重合。圆柱体的喇叭所在端面朝向抛物面反射器。偏心圆筒4的轴线与圆柱体的轴线偏移一定距离，该距离由圆锥扫描天线的交叉深度与交叉角决定。天线馈源喇叭被固定在圆锥扫描装置的偏心圆筒内，与圆筒成紧密配合。高频头5通过一个公知的夹具结构固定于偏心圆筒内与馈源喇叭6连接。高频头的输出电缆与一个同轴旋转关节7连接。天线馈源的相位中心位于抛物面天线的焦点平面上。圆锥扫描装置旋转机构的组成是，电机与传动装置固定在天线支撑架上，同轴旋转关节7也固定在支撑架上。旋转关节采用现有技术，当机构旋转时，该关节使整个装置的电连接保持正常。当电机通电转动时，通过齿轮、轴承等传动装置带动圆锥扫描装置以一定频律旋转，由于两轴线的偏移，天线馈源的相位中心不是位于天线的焦点上，而是有一横向偏焦，因此抛物面天线的次级方向图不再与天线轴线对称。天线波瓣的最大值偏离天线轴线一个角度，并随着馈源的旋转在空间形成圆锥形扫描。
实施例2，参照图4在卡塞格伦双反射器天线上，圆锥扫描装置2安装在双曲面的一个焦点，即天线的实焦点附近，其轴线与抛物面反射器的对称轴线重合。偏心圆筒的轴线与圆柱体轴线间的偏移距离，由圆锥扫描卡塞格伦天线所需的偏焦距离决定。而偏焦距离由圆锥扫描天线的交叉深度与交叉角决定。天线馈源的相位中心位于卡塞格伦天线的实焦平面上。整个圆锥扫描装置、电机及其传动机构均由公知技术固定。圆锥扫描装置的旋转由电机及其齿轮、轴承装置传动。同轴旋转关节固定在天线固定架上。
权利要求1.一种圆锥扫描装置，设有天线反射器及馈源，其特征是馈源喇叭结构为，设置一个圆柱体，在该圆柱体内加工出一个偏心圆筒，该偏心圆筒的轴线与与圆柱体的轴线偏移一定的距离，馈源喇叭、高频头及旋转关节连接成一整体后，固定到偏心圆筒内，喇叭口径面朝向抛物面反射器或双曲面反射器，并与转动机构联结。
2.按照权利要求1所述的圆锥扫描装置，其特征是偏心圆筒的直径与馈源的外直径相等，长度小于或等于馈源和高频头的长度，
3.按照权利要求1或2所述的圆锥扫描装置，其特征是圆柱体的轴线与抛物面反射器的对称轴线重合。
4.按照权利要求1或2所述的圆锥扫描装置，其特征是偏心圆筒的轴线与圆柱体的轴线所偏移之距离，由圆锥扫描天线的交叉深度与交叉角决定。
5.按照权利要求1或2所述的圆锥扫描装置，其特征是天线馈源的相位中心位于抛物面天线的焦点平面上。
6.按照权利要求1或2所述的圆锥扫描装置，其特征是圆锥扫描装置的旋转机构的组成是，电机与传动装置固定在天线支撑架上，同轴旋转关节也固定在支撑架上。
专利摘要雷达天线上的圆锥扫描装置设有天线反射器及馈源,特征是馈源喇叭结构为:设置一个圆柱体,在该圆柱体内加工出一个偏心圆筒,该偏心圆筒的轴线与与圆柱体的轴线偏移一定的距离,馈源喇叭和高频头连接成一整体后,固定到偏心圆筒内,喇叭口径面朝向抛物面反射器或双曲面反射器,并与转动机构联结。本设计可取代圆歪喇叭作为馈源,实现天线波束在空间的圆锥扫描。它克服了圆歪喇叭加工制造困难,制造费用较高等弊病。
文档编号H04N1/04GK2334123SQ9822793
公开日1999年8月18日 申请日期1998年9月25日 优先权日1998年9月25日
发明者殷兴辉 申请人:中国科学院紫金山天文台