一种军用无人靶机高功率微波源系统的制作方法

本发明涉及无人靶机技术领域，尤其涉及一种军用无人靶机高功率微波源系统。

背景技术：

无人靶机是无人机家族中的一个重要分支，主要用于模拟作战飞机、导弹、等威胁目标的攻击过程，为防空武器系统的传感器、武器试验和训练提供逼真的空中靶标，是防空武器系统研制、试验、鉴定以及训练中不可缺少的重要保障性器材。

现有的无人靶机是利用遥控或者是预先设定好的飞行路径与模式，于军事演习或武器试射时模拟敌军之航空器或来袭导弹，为各类型火炮或是导弹系统提供假想的目标与射击的机会。

无人靶机通常是在机头部位安装微波源，用于相关校飞及靶场飞行试验。利用微波源产生的辐射信号，与地面设备进行通信，地面设备预设航线，航线与微波源发射的具体信号之间设定一定偏差，如此保证地面导弹完成设计训练并能保护无人靶机循环利用。

但是，目前的微波源不仅体积大而且自体较重，如此为无人靶机的飞行带来了严重负担，使其耗油量增大，飞行时间短，不能达到预期的射击训练效果；现有技术中在磁控管与天线之间连接时采用活动关节软连接，从而实现波导传输，结构复杂，自重大，且会出现信号不稳定的情况；在天线固定时，现有技术中采用直接在天线底部设置天线底座固定天线，结构重量大，且延长了微波源系统的结构长度，导致机头力矩加大，进而在机头震动时，抗震效果不好；另外，现有技术的微波源系统，整个微波源结构过长，力矩较大，抗震性能差。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种军用无人靶机高功率微波源系统，包括固定的电源及控制系统以及可转动的微波源发射分系统，所述电源及控制系统与所述微波源发射分系统通过支撑支架连接，所述电源及控制系统与所述微波源发射分系统电性连接。

所述电源及控制系统包括底座、主控板、电池以及电池盒，所述底座上开设有与所述电池盒外部尺寸相配合的通孔，所述电池盒包括盒体与盒盖，所述盒体从所述底座的下方穿过所述通孔并固定在所述底座上，所述电池嵌装在所述电池盒内，所述盒盖位于所述底座的下方，所述盒盖盖住所述电池并锁紧固定在所述底座下方，所述主控板固定在所述底座上且位于所述盒盖外侧，所述主控板与所述电池电性连接，所述底座上与所述主控板相对应的位置设有与所述主控板形状相配合的凹槽，所述主控板安装在所述凹槽的正上方。

所述微波源发射分系统包括天线、转换波导、隔离器、磁控管、天线支架以及伺服系统，所述天线固定安装在所述伺服系统上，所述伺服系统远离所述天线的一侧与所述支撑支架铰接，所述转换波导与所述天线的接入口固定连接，所述转换波导远离所述天线的一端与所述隔离器固定连接，所述隔离器远离所述转换波导的一端与所述磁控管固定连接，所述磁控管通过所述天线支架与所述天线固定连接，所述磁控管与所述主控板通过所述高强度线缆电性连接；所述转换波导、所述隔离器、所述磁控管以及所述伺服系统均位于所述天线与所述底座之间。

优选地，所述伺服系统包括第一伺服环和第二伺服环，所述第一伺服环上设有一对俯仰调节耳以及一对方位调节耳，所述俯仰调节耳之间的连线与所述方位调节耳之间的连线相互垂直且长度均与第一伺服环的直径相同，所述俯仰调节耳位于所述第一伺服环下侧，所述方位调节耳位于所述第一伺服环上侧；所述第二伺服环包括侧环和托环，所述侧环垂直于所述托环并包裹在所述托环的外侧，所述侧环与所述托环一体连接，所述天线嵌装在所述第二伺服环内并通过螺钉固定锁紧在所述托环上，所述托环内侧设有对称的两个托板，所述托板远离所述天线的一侧设有第一固定耳，所述第一固定耳与所述方位调节耳通过第一锁紧指针螺钉铰接，所述俯仰调节耳与所述支撑支架通过第二锁紧指针螺钉铰接。

优选地，所述第一伺服环上设有第二固定耳，所述第二固定耳与所述俯仰调节耳同侧。

优选地，所述方位调节耳上设有第一弧形槽，所述第一弧形槽位于所述方位调节耳与所述第一固定耳铰接处的正下方，所述第一固定耳远离所述托板的一端设有第一螺纹孔，所述第一锁紧指针螺钉包括带指针的第一螺柱，所述第一螺柱上设有第一通孔，所述第一通孔的中心、所述第一螺柱的指针以及所述方位调节耳与所述第一固定耳铰接处的中心三者共线，且所述第一通孔位于靠近所述第一螺柱的指针的一侧，在所述方位调节耳与所述第一固定耳铰接时，所述第一螺纹孔与所述第一通孔在所述方位调节耳上的投影均落在所述第一弧形槽上，所述第一通孔内插装有第一限位螺钉，所述第一限位螺钉分别穿过所述第一通孔以及所述第一弧形槽并锁紧在所述第一螺纹孔内。

优选地，所述支撑支架为镂空的等腰三角架形，所述支撑支架包括底边和顶端，所述底边与所述底座固定连接，所述顶端与所述俯仰调节耳铰接。

优选地，所述顶端上设有第二弧形槽，所述第二弧形槽位于所述俯仰调节耳与所述顶端铰接处的正下方，所述俯仰调节耳上设有第二螺纹孔，所述第二锁紧指针螺钉包括带指针的第二螺柱，所述第二螺柱上设有第二通孔，所述第二通孔的中心、所述第二螺柱的指针以及所述俯仰调节耳与所述顶端铰接处的中心三者共线，且所述第二通孔位于靠近所述第二螺柱的指针的一侧，在所述俯仰调节耳与所述支撑支架的顶端铰接时，所述第二螺纹孔与所述第二通孔在所述俯仰调节耳上的投影均落在所述第二弧形槽上，所述第二通孔内插装有第二限位螺钉，所述第二限位螺钉分别穿过所述第二通孔以及所述第二弧形槽并锁紧在所述第二螺纹孔内。

优选地，所述天线支架为y形并包括底端和相同的两个肢端，所述底端与所述磁控管固定连接，所述两个肢端与所述天线固定连接。

优选地，所述主控板为u形并环绕在所述电池盒的外侧。

优选地，所述主控板上设有高压电源，所述高压电源与所述电池电性连接，所述高压电源与所述磁控管电性连接。

优选地，所述底座上设有多处不同尺寸的空槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：结构紧凑，总体重量小，抗震性能好，能实现较小的体积和较低的重量同时发射大功率，实现综合系统的一体化设计；本发明通过电池盒与底座的巧妙设计，既减轻了重量，有降低了高度和重心，使整个系统结构更加紧凑小巧；本发明通过伺服系统的设计，能够在牢固固定住天线的同时，实现微波源发射分系统的方位角度调节和俯仰角度调节，调节更加灵活方便，利用伺服系统的第二伺服环能够嵌装紧固天线，防止天线松动，且减小了整机重量，降低了天线的重心，压缩了微波源系统的整体长度，提高天线抗震性能，且提高了结构强度；利用天线支架实现磁控管与天线的硬连接，利用与磁控管连接的导线的软体性能实现转动复位，取代传统的活动关节，降低了整体的体积和重量，压缩了整体结构的长度，且提高了系统的耐久性；利用三角形的支撑支架将伺服系统与底座连接，结构稳固且紧密，自重轻，抗震性能好。

附图说明

图1为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的整体结构的正视图。

图2为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的整体结构的侧视图。

图3为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的底座的结构示意图。

图4为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的第一伺服环的正视图。

图5为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的第二伺服环的仰视图。

图6为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的第二伺服环的俯视图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请结合参照图1、图2、图3、图4、图5和图6，图1为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的整体结构的正视图；图2为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的整体结构的侧视图；图3为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的底座的结构示意图；图4为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的第一伺服环的正视图；图5为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的第二伺服环的仰视图；图6为本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统的第二伺服环的俯视图。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明一实施例的一种军用无人靶机高功率微波源系统，包括固定的电源及控制系统1以及可转动的微波源发射分系统2，电源及控制系统1与微波源发射分系统2通过支撑支架3连接，电源及控制系统1与微波源发射分系统2通过高强度线缆4电性连接。使用时，电源及控制系统1为固定部分，固定在机头后端的固定座上，进而实现整个微波源系统在机头的固定；微波源发射分系统2铰接在支撑支架3上，能在支撑支架3上进行俯仰调节。高强度线缆4连接的优点是取代现有技术的活动关节，直接利用高强度线缆4的扭转实现旋转，实现了结构的简化，节省了材料成本，降低了系统的重量，提高了结构的耐久性，降低了机械磨损，且提高了结构的抗震性能。

由于本发明应用于无人靶机，且对于无人靶机而言，对产品重量要求控制严格，如此才能保证无人靶机飞行时油量的控制精确，且能保证无人靶机的飞行时间，进而保证导弹射击训练达到预期效果，故本发明在实现预定功能的同时，要保证其体积和重量。

如图3所示，电源及控制系统1包括底座11、主控板12、电池13以及电池盒14，底座11上开设有与电池盒14外部尺寸相配合的通孔111，电池盒14包括盒体141与盒盖142，盒体141从底座11的下方穿过通孔111并固定在底座11上，电池13嵌装在电池盒14内，盒盖142位于底座11的下方，盒盖142盖住电池13并锁紧固定在底座11下方，主控板12固定在底座11上且位于盒盖142外侧，主控板12与电池13电性连接，底座11上与主控板12相对应的位置设有与主控板12形状相配合的凹槽112，主控板12安装在凹槽112的正上方。底座11上设有多个固定孔113，利用螺钉等紧固件将微波源系统固定在机头后端的固定座上，底座11采用铝材，厚度在5-10毫米左右，既能保证其结构强度，又能控制自体重量，底座11为圆盘状，适配于靶机的机头形状，便于拆装。通孔111的设置，既减轻了底座11的重量，同时又能实现电池盒14从底座11下方进行安装，使电池盒14的高度与底座11的高度实现部分重合，降低了电池盒14与底座11连接后的高度，通孔111的周围开设有用于固定电池盒14的电池盒固定孔114，电池盒14通过螺钉等紧固件锁紧在电池盒固定孔114内进而将电池盒14牢固固定在底座11上，结构稳固，同时电池盒14嵌装在通孔111内的设计，提高了其抗震性能，避免因飞机飞行震动造成紧固件松脱。电池盒14采用铝制的盒体141和盒盖142的分体设计，自体重量轻且便于电池13拆装，使用方便。底座11上对应安装主控板12的位置铣出了与主控板12形状相同的凹槽112，进一步减轻底座11的重量，且利用固定主控板12下方的凹槽112，能够实现主控板12的散热，并且便于注入硅胶等，能起到良好的防水效果。优选地，主控板12为u形并环绕在电池盒14的外侧，保证结构紧凑，便于整体布局，同时能节省连接导线的用量，进而降低自重。进一步地，主控板12上设有高压电源121，高压电源121与电池13电性连接，高压电源121与磁控管24电性连接。高压电源121用于给磁控管24供电，保证微波源发射分系统2的正常工作。更进一步地，底座11上设有多处不同尺寸的空槽115，空槽11的设置便于进一步降低底座11的重量。

微波源发射分系统2包括天线21、转换波导22、隔离器23、磁控管24、天线支架25以及伺服系统26，天线21固定安装在伺服系统26上，伺服系统26远离天线21的一侧与支撑支架3铰接，转换波导22与天线21的接入口固定连接，转换波导22远离天线21的一端与隔离器23固定连接，隔离器23远离转换波导22的一端与磁控管24固定连接，磁控管24通过天线支架25与天线21固定连接，磁控管24与主控板12通过高强度线缆4电性连接；转换波导22、隔离器23、磁控管24以及伺服系统26均位于天线21与底座11之间。天线21、转换波导22、隔离器23以及磁控管24为硬链接，实现转换波导22、隔离器23以及磁控管24随天线21方向的调整而调整，保证信号传输的稳定性，然后利用高强度线缆4的软性的能够任意扭转性能，将天线21带动磁控管24的旋转转化为高强度线缆4的扭转，实现微波源发射分系统2的角度调节，节约了设备成本，简化了设备结构。天线21采用圆形平面波导缝隙阵列天线21，且天线21半径小于底座11的半径，便于系统顺利安装进机头内。利用伺服系统26的支撑，保证重心平衡。在天线21调节时，首先是俯仰调节，此时是整个微波源发射分系统2以支撑支架3的顶端与第一伺服环261的铰接处为转动支点，此时微波源发射分系统2的重心落在第一伺服环261上，进而保证微波源发射分系统2两端的平衡，从而能避免微波源发射分系统2的一端过重导致抗震性能降低的情况；方位调节即仅调节天线21，即调节旋转第二伺服环262，此时微波源发射分系统2的重心落在伺服系统26的轴线上，保证了方位调节时重心的平衡。天线支架25的设置，保证了磁控管24与天线21之间的硬连接，在旋转时，天线21转动带动磁控管24转动，磁控管24转动带动高强度线缆4扭转，进而利用高强度线缆4的扭转实现微波源发射分系统2的转动，从而大大节省了结构的成本，降低了重量，缩小了体积，提高了其抗震强度和耐久性。

优选地，伺服系统26包括第一伺服环261和第二伺服环262，第一伺服环261和第二伺服环262均为圆环形且优先采用航空铝制作，结构稳定可靠，强度高，自重轻，使用普通铝材亦可；如图4所示，第一伺服环261上设有一对俯仰调节耳2611以及一对方位调节耳2612，俯仰调节耳2611之间的连线与方位调节耳2612之间的连线相互垂直，且连线的长度均与第一伺服环261的直径相同，俯仰调节耳2611位于第一伺服环261下侧，方位调节耳2612位于第一伺服环261上侧；如图5和图6所示，第二伺服环262包括侧环2621和托环2622，侧环2621垂直于托环2622并包裹在托环2622的外侧，侧环2621与托环2622一体连接；天线21嵌装在第二伺服环262内并通过螺钉固定锁紧在托环2622上，即侧环2621位于天线21的外侧并紧密环绕住天线21，托环2622位于天线21的下方，既能起到良好的固定效果，又能有良好的抗震效果，托环2622主固定，侧环2621主限位防震动；托环2622内侧设有以托环2622的圆心为对称点对称的两个托板2623，托板2623远离天线21的一侧设有第一固定耳2624，托板2623一方面支撑天线21，提高托环2622与天线21的接触面积，使固定效果更好，另一方面托板2623用于给第一固定耳2624提供固定空间，保证第一固定耳2624位于方位调节耳2612的内侧；第一固定耳2624与方位调节耳2612通过第一锁紧指针螺钉263铰接，且铰接时第一固定耳2624位于方位调节耳2612的内侧，避免微波源发射分系统2的体积向外扩展，如此能够实现微波源发射分系统2的方位调节；俯仰调节耳2611与支撑支架3通过第二锁紧指针螺钉264铰接，且铰接时俯仰调节耳2611位于支撑支架3的内侧，避免微波源系统的体积向外扩展，保证微波源发射分系统2的最大外径小于等于底座11的外径。需要说明的是：本发明所指出的俯仰调节即为上下调节，本发明所指出的方位调节即为左右调节，上下方向和左右方向是垂直的两个方向。

如图4所示，优选地，第一伺服环261上设有第二固定耳2613，第二固定耳2613与俯仰调节耳2611同侧。在一实施例中，第二固定耳2613至少设置了四个，且均匀分布在第一伺服环261上，其作用是在方位调节完成后利用钢丝绳将第一伺服环261进一步固定，在实际从应用中，在底座11上开设多个相应的钢丝绳固定孔116，钢丝绳一端穿过第二固定耳2613锁紧固定，钢丝绳的另一端穿过底座11上对应的钢丝绳固定孔116并拉紧后锁紧固定，进一步增加本发明的抗震性能，避免因震动导致方位偏差。

如图2和图4所示，优选地，方位调节耳2612上设有第一弧形槽2614，第一弧形槽2614位于方位调节耳2612与第一固定耳2624铰接处的正下方，且第一弧形槽2614的圆心为第一固定耳2624与方位调节耳2612铰接处的中心，第一固定耳2624远离托板2623的一端设有第一螺纹孔2625，第一锁紧指针螺钉263包括带指针的第一螺柱2631，第一螺柱2631上设有第一通孔2632，第一通孔2632的中心、第一螺柱2631的指针以及方位调节耳2612与第一固定耳2624铰接处的中心三者共线，且第一通孔2632位于靠近第一螺柱2631的指针的一侧，在方位调节耳2612与第一固定耳2624铰接时，第一螺纹孔2625与第一通孔2632在方位调节耳2612上的投影均落在第一弧形槽2614上，第一通孔2632内插装有第一限位螺钉2633，第一限位螺钉2633分别穿过第一通孔2632以及第一弧形槽2614并锁紧在第一螺纹孔2625内。在一实施例中，通过旋转天线21以及第二伺服环262来调节微波源系统的方位角度即天线21左右旋转的角度，但是由于飞机头内部空间有限，角度不能够任意调节，需在一定范围内调节，第一弧形槽2614的作用即是限定方位调节的范围，实现对方位调节的角度的控制；第一限位螺钉2633穿过第一通孔2632和第一弧形槽2614并锁紧在第一螺纹孔2625内，从而将第一锁紧指针螺钉263锁紧在第一固定耳2624上，从而实现第一锁紧指针螺钉263随第二伺服环262的转动而转动，第一锁紧指针螺钉263上的指针作为旋转角度的参照，而第一限位螺钉2633穿设在第一弧形槽2614内，从而限制了第一限位螺钉2633仅能在第一弧形槽2614内摆动，而第一限位螺钉2633与第二伺服环262为一体转动的，从而限制了第二伺服环262以及天线21的转动角度，微波源系统的方位调节角度范围为左右各10度。

如图1和图2所示，优选地，支撑支架3为镂空的等腰三角架形，支撑支架3包括底边31和顶端32，底边31与底座11固定连接，顶端32与俯仰调节耳2611铰接。镂空的支撑支架3能够进一步减轻微波源系统自重，且三角形的支撑支架3结构稳定性高，且在三角形支架的中部设有垂直于底边31的加强筋33，进一步增加了支撑支架3的强度。

如图1和图4所示，优选地，顶端32上设有第二弧形槽34，第二弧形槽34位于俯仰调节耳2611与顶端32铰接处的正下方，俯仰调节耳2611上设有第二螺纹孔2615，第二锁紧指针螺钉264包括带指针的第二螺柱2641，第二螺柱2641上设有第二通孔2642，第二通孔2642的中心、第二螺柱2641的指针以及俯仰调节耳2611与顶端32铰接处的中心三者共线，且第二通孔2642位于靠近第二螺柱2641的指针的一侧，在俯仰调节耳2611与支撑支架3的顶端32铰接时，第二螺纹孔2615与第二通孔2642在俯仰调节耳2611上的投影均落在第二弧形槽34上，第二通孔2642内插装有第二限位螺钉2643，第二限位螺钉2643分别穿过第二通孔2642以及第二弧形槽34并锁紧在第二螺纹孔2615内。在一实施例中，通过旋转第一伺服环261来调节微波源系统的俯仰角度即天线21上下旋转的角度，但是由于飞机头内部机体自身空间有限，角度不能够任意调节，需在一定范围内调节，第二弧形槽34的作用即为限定俯仰调节的范围，实现对俯仰调节的角度的控制；第二限位螺钉2643穿过第二通孔2642和第二弧形槽34并锁紧在第二螺纹孔2615内，从而将第二锁紧指针螺钉264锁紧在方位调节耳2612上，从而实现第二锁紧指针螺钉264随第一伺服环261的转动而转动，第二锁紧指针螺钉264上的指针作为旋转角度的参照，而第二限位螺钉2643穿设在第二弧形槽34内，从而限制了第二限位螺钉2643仅能在第二弧形槽34内摆动，而第二限位螺钉2643与第一伺服环261为一体转动的，从而限制了第一伺服环261的转动角度，微波源系统的俯仰调节角度范围为上下各10度。

优选地，天线支架25为y形并包括底端251和相同的两个肢端252，底端251与磁控管24固定连接，两个肢端252与天线21固定连接。y形天线支架25结构稳定，利用两个肢端252固定在天线21上，底端251固定在磁控管24与隔离器23相连接的一侧面上，锁紧范围大，结构稳定可靠，重心更稳定，从而达到良好的抗震性能，取代整体固定托，在保证结构稳定的同时降低了自重。天线支架25优先采用铝材铣出。另外，天线支架25上可设置多个均匀分布的孔253，在保证结构强度的同时进一步降低自重。

由上所述，本发明的一种军用无人靶机高功率微波源系统，结构紧凑，总体重量小，抗震性能好，能实现较小的体积和较低的重量同时发射大功率，实现综合系统的一体化设计；本发明通过电池盒与底座的巧妙设计，既减轻了重量，有降低了高度和重心，使整个系统结构更加紧凑小巧；本发明通过伺服系统的设计，能够在牢固固定住天线的同时，实现微波源发射分系统的方位角度调节和俯仰角度调节，调节更加灵活方便，利用伺服系统的第二伺服环能够嵌装紧固天线，防止天线松动，且减小了整机重量，降低了天线的重心，压缩了微波源系统的整体长度，提高天线抗震性能，且提高了结构强度；利用天线支架实现磁控管与天线的硬连接，利用与磁控管连接的导线的软体性能扭转实现转动复位，取代传统的活动关节，降低了整体的体积和重量，压缩了整体结构的长度，且提高了系统的耐久性；利用三角形的支撑支架将伺服系统与底座连接，结构稳固且紧密，自重轻，抗震性能好。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。