楊永忠

（中國電子科技集團公司第39研究所，陜西 西安 710065）

XY軸結(jié)構(gòu)形式天線座架軸線垂直度（正交性）的測試方法

楊永忠

（中國電子科技集團公司第39研究所，陜西 西安 710065）

摘 要：天線座架的垂直度檢測是評估天線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)軸系精度的重要指標。由于XY型座架與常見的方位、俯仰型天線結(jié)構(gòu)形式不同，因而旋轉(zhuǎn)軸相互之間的垂直度的檢測方法也不盡相同。本文通過推導(dǎo)及實際應(yīng)用，對檢測方法及數(shù)據(jù)計算進行了歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：XY型座架；垂直度；檢測方法

一、引言

在旋轉(zhuǎn)拋物面天線領(lǐng)域，為滿足天線運轉(zhuǎn)范圍和過頂跟蹤等不同的技術(shù)要求，出現(xiàn)了各種各樣運動形式的結(jié)構(gòu)座架，其中就包括XY座架形式。座架兩旋轉(zhuǎn)軸線（俗稱X、Y軸線）之間的空間垂直度是評估座架軸系精度的重要指標。不同結(jié)構(gòu)形式的天線座架因為轉(zhuǎn)動形式的不同，垂直度的檢測方法也不相同。下面詳細敘述XY軸形式的天線座架的兩軸線垂直度的檢測方法。

二、方法詳述

如圖1所示，將檢測基準棒（直徑40mm左右圓柱棒）安裝在天線座上。調(diào)整基準棒姿態(tài)使其與X軸線（或水平面）盡量垂直。定義基準棒的正方向。

為得到垂直度的真實數(shù)據(jù)，須剔除基準棒安裝水平誤差、合像水平儀零值誤差等干擾因素。因此必須讓兩軸進行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)運動，使天線在圖2所示四種狀態(tài)分別進行檢測并記錄數(shù)據(jù)。

（1）狀態(tài)一：在圖1狀態(tài)下，轉(zhuǎn)動X軸向前90°，然后順時針轉(zhuǎn)動Y軸90°；

（2）狀態(tài)二：在狀態(tài)一，逆時針轉(zhuǎn)動Y軸180°；

（3）狀態(tài)三：在圖1狀態(tài)下，轉(zhuǎn)動X軸向后90°，然后逆時針轉(zhuǎn)動Y軸90°；

（4）狀態(tài)四：在狀態(tài)三，順時針轉(zhuǎn)動Y軸180°。

在各狀態(tài)下，分別將合像水平儀放置在基準棒上，用正倒鏡的方法測量出基準棒正方向的水平數(shù)值，記錄為θ1正、θ1倒、θ2正、θ2倒、θ3正、θ3倒、θ4正、θ4倒。

圖1 天線座朝天狀態(tài)

圖2 檢測狀態(tài)（俯視）

三、數(shù)據(jù)分析、計算

各狀態(tài)的水平數(shù)值都是由以下4項誤差合成：

（1）合像水平儀零值偏差；

（2）基準棒安裝水平度；

（3）X軸水平度；

（4）XY軸垂直度。

為計算所需誤差，將4種姿態(tài)的誤差組合特性進行分析，剝離相互影響的數(shù)值，可計算出如下誤差：

（1）合像水平儀零值偏差Τn

（2）基準棒安裝水平度βn

上式用以剔除水平儀零值偏差。結(jié)果中包含基準棒安裝水平度、X軸水平度和XY軸垂直度。

（3）狀態(tài)一、二Y軸與大地垂直度

剔除了基準棒安裝水平度。

（4）狀態(tài)三、四Y軸與大地垂直度ξ34

剔除了基準棒安裝水平度。

（5）Y軸與X軸垂直度/2

剔除了X軸水平度。

（6）X軸與大地水平度

剔除了XY軸垂直度。

結(jié)語

XY形式的座架天線結(jié)構(gòu)并不多見，軸系垂直度的檢測方法也不系統(tǒng)和完善。本文通過論述和推導(dǎo)，總結(jié)出了檢測方法及計算公式，希望能成為工程檢測的常規(guī)手段。

參考文獻

[1]王玉田.三軸轉(zhuǎn)臺軸線垂直度的測試方法[J].計測技術(shù)，2014 （01）：42-44.

中圖分類號：TG806

文獻標識碼：A