[发明专利]同轴馈电一体化机载气象雷达

说明书

本发明公开了一种同轴馈电一体化机载气象雷达，主要解决现有雷达系统天线重且制作成本高、射频电缆在天线转动过程中受扭力发生形变的问题。其包括天线(1)、俯仰传动机构(2)、方位传动机构(3)和雷达基座(4)；天线采用微带天线其通过俯仰传动机构与方位传动机构相连，并与雷达基座之间通过射频电缆进行电气连接，方位传动机构安装在雷达基座上；俯仰传动机构和方位传动机构分别包括电机、传动齿轮、角传感器和支架、在俯仰传动机构和方位传动机构中分别增加有同轴旋转关节。相较于波导缝隙阵列天线本发明减小了天线重量和制作成本，消除了射频电缆在天线转动过程中受扭力发生形变的问题，可用于对危险气象目标的探测及定位。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种机载气象雷达，可用于对气象云团和湍流等影响载机飞行安全的危险目标进行探测及定位。

背景技术

机载气象雷达是各种飞机上必不可少的飞行安全保障设备，它能在载机飞行过程中实时探测载机前方航路上一定空域范围内的气象云团、湍流等气象目标和其他非气象目标的分布状况，并将探测到的目标的轮廓、方位、距离和气象云团的降雨量这些信息显示在显示器上，为机组人员提供危险气象条件预警等功能，现已广泛应用于航空领域。

目前，机载气象雷达按照结构形式可以划分为分体式机载气象雷达和一体化机载气象雷达。

分体式机载气象雷达,其主要特点是雷达由多个分机组成,通常包括天线及驱动器分机、收发分机、信号处理分机和控制盒。这种分体式机载气象雷达因为由多个分机组成，因而整机重量重，且分机之间需要较长的电缆或波导进行连接，雷达系统复杂，不便于维护安装。

一体化机载气象雷达，其主要特点是雷达由单个天线收发处理机组成，整机重量轻，雷达各部分仅需较短的机内电缆进行互联，雷达系统简单，便于维护安装。但由于现有一体化机载气象雷达，如美国Honeywell公司的PRIMUS 440、660、880集成RTA气象雷达，这些雷达均采用波导缝隙阵列天线，天线重，制作工艺复杂且成本较高，且波导缝隙阵列天线与雷达基座之间采用射频电缆直接相连的结构，该射频电缆在天线转动过程中受扭力作用会发生形变，降低了雷达的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种同轴馈电一体化机载气象雷达，以减小天线重量和制作成本，消除射频电缆在天线转动过程中受扭力发生形变的问题，提高雷达的可靠性。

为实现上述目的，本发明所述的同轴馈电一体化机载气象雷达，包括天线1、俯仰传动机构2、方位传动机构3和雷达基座4，天线1通过俯仰传动机构2与方位传动机构3相连，并与雷达基座4之间通过射频电缆进行电气连接，方位传动机构3安装在雷达基座4上，该俯仰传动机构2，包括俯仰电机21、俯仰传动齿轮22、俯仰角传感器23和俯仰支架24，该方位传动机构3，包括方位电机31、方位传动齿轮32、方位角传感器33和方位支架34，其特征在于：

所述天线1，采用微带天线，以有效减小天线的重量和制作成本；

所述俯仰传动机构2，中增设有俯仰同轴旋转关节25，用于消除天线1在俯仰方向旋转时射频电缆受到的扭力；

所述方位传动机构3中增设有方位同轴旋转关节35，用于消除天线1和俯仰支架(24)在方位方向旋转时射频电缆受到的扭力。

进一步，所述天线1与俯仰传动机构2之间通过同轴盲插接口直接连接，以减少射频馈线的长度，降低雷达系统损耗；

进一步，所述俯仰同轴旋转关节25的旋转部分和俯仰电机21、俯仰传动齿轮22、俯仰角传感器23均安装在俯仰支架24上，并与天线1通过射频电缆进行电气连接；俯仰同轴旋转关节25的非旋转部分安装在方位传动机构3上，并与方位传动机构3通过射频电缆进行电气连接，当俯仰支架24带动天线1在俯仰方向转动时，使得俯仰同轴旋转关节25的旋转部分与天线1之间的射频电缆和俯仰同轴旋转关节25的非旋转部分与方位传动机构3之间的射频电缆均不受扭力作用，而避免射频电缆发生形变。