车载4.5米自动折叠天线结构系统研究与设计

发布时间：2017-08-24 12:17

  本文关键词：车载4.5米自动折叠天线结构系统研究与设计

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【摘要】：本文从车载天线满足高机动性要求,具备自动折叠功能,不需要人工拆装的角度出发,以车载4.5米自动折叠抛物面天线为例,对天线自动折叠功能的实现进行了研究,并从先进材料和先进设计手段的应用方面进行了探讨,确定了车载4.5米自动折叠天线的详细设计方案。天线反射面精度的高低,直接影响到系统电性能的好坏。因此它要求有较高的反射面精度,但有限空间和重量指标使精度与重量、体积的矛盾更加突出。车载4.5米自动折叠天线对结构设计提出了更高的要求,不仅要求反射面精度高、重量轻,而且要求具备自动折叠功能。论文详细介绍了碳纤维复合材料在天线设计加工中的运用。采用碳纤维复合材料来加工天线反射面,可以提高反射面的精度,其重量轻也有利于天线自动折叠功能的实现。与传统设计相比,在天线结构设计时,采用Pro/E软件进行了三维建模,以及通过MSC有限元分析软件对天线进行分析,可以有效减少设计差错,提高设计成功率,确保天线的刚度和强度。以往只有生产出样机后才能发现的问题,在三维设计和有限元分析时就可以提前发现并得以解决,大大提高了设计的准确性和效率。为以后车载其它口径自动折叠天线的设计与加工提供了参考,具有很好的实际运用意义。该天线结构系统设计虽然顺利完成,但由于笔者的水平有限、研究时间仓促等因素影响,文章还存在一些不足,例如：天线结构系统整体机动性的有待于进一步提高以及未能建立天线结构系统完整的有限元模型等。为了完善这些不足,提高该结构系统设计水平,对这两点不足进行深入研究,是以后该天线结构系统设计工作的重点。
【关键词】：天线 自动折叠 碳纤维 PRO/E 有限元分析
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U463.673;TN820
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 选题缘由和意义15-16
• 1.2 国内外相关技术研究现状分析16-20
• 1.2.1 地面机动雷达天线的背景与现状16-17
• 1.2.2 碳纤维先进复合材料的发展及应用现状17-18
• 1.2.3 Pro/E的发展运用18-19
• 1.2.4 有限元分析技术19-20
• 1.3 论文的主要工作和内容安排20-23
• 第二章 车载4.5米天线结构系统总体方案23-37
• 2.1 引言23
• 2.2 结构系统组成23-24
• 2.3 天线反射体结构方案24-31
• 2.3.1 功能和设计要求24-27
• 2.3.2 结构型式的选择27-31
• 2.4 天线座结构方案31-33
• 2.4.1 天线座的功能和设计要求31
• 2.4.2 天线座架结构型式选择31-33
• 2.5 天线载车方案33-36
• 2.5.1 牵引车的选择33-34
• 2.5.2 整车的运输性34-35
• 2.5.3 车体遮挡35-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第三章 车载4.5米天线结构系统设计37-57
• 3.1 引言37
• 3.2 天线反射体设计37-43
• 3.2.1 主反射面面板的设计与加工37-38
• 3.2.2 主反射面自动折叠的实现方式38-39
• 3.2.3 主反射面自动折叠机构驱动链设计39-40
• 3.2.4 自动折叠机构的准确性与可靠性设计40-42
• 3.2.5 天线背架设计42-43
• 3.2.6 副面及其支撑装置设计43
• 3.3 天线座设计43-48
• 3.3.1 特点及组成43-45
• 3.3.2 载荷计算45-46
• 3.3.3 驱动系统的选定和验算46-48
• 3.4 天线系统标校48-50
• 3.4.1 标定目的48
• 3.4.2 标校内容48
• 3.4.3 恒星标校法48-50
• 3.4.4 航向姿态系统与同步卫星组合标校方法50
• 3.5 环境适应性设计50-52
• 3.5.1 抗振动设计50-51
• 3.5.2 三防设计51-52
• 3.5.3 人机工程设计52
• 3.6 天线系统的Pro/E三维建模52-55
• 3.6.1 基于Pro/E的零件特征建模52-53
• 3.6.2 基于Pro/E的模型装配53-54
• 3.6.3 Pro/E装配体的干涉检验技术54-55
• 3.7 本章小结55-57
• 第四章 天线反射体的力学仿真分析57-69
• 4.1 天线反射体结构有限元分析57-67
• 4.1.1 天线有限元分析的目的58
• 4.1.2 有限元模型建立58-60
• 4.1.3 有限元模型边界条件施加60-62
• 4.1.4 天线工况分析62-63
• 4.1.5 计算结果分析63-67
• 4.2 天线反射面精度估算67-68
• 4.3 本章小结68-69
• 第五章 结论与展望69-71
• 5.1 研究结论69
• 5.2 研究展望69-71
• 参考文献71-73
• 致谢73-75
• 作者简介75

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