發(fā)布時(shí)間：2020-06-06 05:25

【摘要】：無線通信實(shí)現(xiàn)了人們天涯若比鄰的美好愿望,天線作為信號的收發(fā)裝置在無線電傳播的過程中發(fā)揮著重要的作用。其中天線座架支撐并調(diào)整天線反射面位姿,是天線系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,其性能直接關(guān)乎天線通信質(zhì)量的優(yōu)劣。為滿足新形勢下天線構(gòu)型的需求,本文基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)提出適用范圍更廣的混聯(lián)式天線構(gòu)型,根據(jù)天線所需的各項(xiàng)性能指標(biāo),開展天線座架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并對其各項(xiàng)性能參數(shù)予以仿真分析,主要研究內(nèi)容如下:分析現(xiàn)有多種天線座架的不足之處,根據(jù)天線各方面的性能需求,提出基于3-RSR并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)天線座架;同時(shí)針對因并聯(lián)機(jī)構(gòu)自身特性所導(dǎo)致的運(yùn)行時(shí)天線反射面存在伴隨運(yùn)動的問題,提出混聯(lián)式天線座架構(gòu)型,以拓展應(yīng)用范圍。對混聯(lián)天線座架構(gòu)型進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析及參數(shù)優(yōu)化。運(yùn)用螺旋理論分析機(jī)構(gòu)的奇異位形;通過位置分析,建立極化機(jī)構(gòu)與并聯(lián)機(jī)構(gòu)之間的運(yùn)動關(guān)系;根據(jù)混聯(lián)天線工作空間的需求,對混聯(lián)天線的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化,并計(jì)算其工作空間;同時(shí)計(jì)算出機(jī)構(gòu)的包絡(luò)空間以及天線相位中心空間位置。開展混聯(lián)天線座架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要涉及極化機(jī)構(gòu)、并聯(lián)機(jī)構(gòu)各支鏈以及動/定平臺,運(yùn)用Pro/E軟件對其進(jìn)行三維建模。設(shè)計(jì)混聯(lián)天線傳動系統(tǒng),針對并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行特性和天線風(fēng)載工況,提出混聯(lián)天線機(jī)構(gòu)風(fēng)載施加方法,規(guī)劃不同運(yùn)行軌跡,借助Adams仿真獲得混聯(lián)天線所需驅(qū)動力矩。應(yīng)用有限元軟件對混聯(lián)天線機(jī)構(gòu)進(jìn)行有限元分析。建立混聯(lián)天線的風(fēng)載工況和有限元模型,計(jì)算機(jī)構(gòu)的薄弱之處;基于過渡件變形情況,擬合變形前后過渡件平面,計(jì)算出混聯(lián)天線的指向精度;并對混聯(lián)天線模態(tài)進(jìn)行分析,獲得混聯(lián)天線十二階固有頻率。
【圖文】：

第 1 章 緒 論1.1 課題背景及研究目的和意義自從 1894 年波波夫成功研制出無線電接收機(jī)，人類進(jìn)入了無線信息傳輸時(shí)代天線成為人們溝通的橋梁。隨著人們對天線的熟知與運(yùn)用，天線的應(yīng)用領(lǐng)域也越越廣，人們對天線的各方面性能需求也有所提高，天線種類也變得多樣化以適應(yīng)同場合[1]，在通訊、雷達(dá)、導(dǎo)航、廣播、電視等無線電設(shè)備等方面都有天線的身影[2~為了實(shí)現(xiàn)天線能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)接收到衛(wèi)星發(fā)射的信號或者天線能夠?qū)討B(tài)目標(biāo)行實(shí)時(shí)跟蹤等功能，需要天線具有方位、俯仰的姿態(tài)調(diào)整能力。天線座架是必不少的一部分，它是天線設(shè)備的支撐安裝平臺，也是天線的運(yùn)動調(diào)控系統(tǒng)。然而目天線座架的機(jī)構(gòu)樣式卻比較少[7，8]，傳統(tǒng)的天線座架形式有三類，分別是極軸支撐架、X-Y 支撐座架和方位角-俯仰角支撐座架[9]，如圖 1-1 所示，這些機(jī)構(gòu)均基于聯(lián)機(jī)構(gòu)。

圖 1-2 E. Gwinnet 娛樂并聯(lián)裝置 圖 1-3 Pollard 并聯(lián)噴漆機(jī)構(gòu)1947 年，英國人Gough[26，27]為了測試飛機(jī)著陸時(shí)輪胎抗磨損的實(shí)際工況設(shè)計(jì)一種 6 自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，并以該并聯(lián)機(jī)構(gòu)研發(fā)出一種六自由度輪胎檢測設(shè)備，如圖 1-4所示，該設(shè)備可以模擬飛機(jī)著陸時(shí)位姿變換而達(dá)到輪胎著陸的實(shí)際工況，1954 年，在伯明翰Dunlop工廠投入使用，直到 2000 年退出了歷史舞臺被送入英國國家科學(xué)和工業(yè)博物館。1962 年，，美國 Franklin 研究所高級工程師 Klaus Cappel[28，29]在承擔(dān)改造MAST任務(wù)時(shí)也獨(dú)立發(fā)明類似的六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，并在 1964 年授權(quán)給飛行器模擬公司Link，誕生了世界首臺飛行器模擬器，如圖 1-5 所示。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH112;TN820

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8 許華e

本文編號：2699223