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如何为整流罩进行透射率测试?

来源:控制工程网2018.05.23阅读 1885

  在航空工业里,飞机的鼻锥通常的作用是整流罩(雷达天线罩),用来保护飞机的气象雷达系统的天线。整流罩的一项重要特性是它对于气象雷达运行的频率来说是透明的。透射率是用来衡量整流罩传送电磁能量的程度强弱的。

  测试整流罩的目的
  在维修完一个整流罩之后,有必要对其进行测试,使其可以对气象雷达来说实现合适的透明特性。这必须要使用模拟真实世界信号状况的天线来进行,因为经过物理上的维修之后,整流罩看起来可能是一个完好的整体,不过内部可能还有残留的水。要确保一个整流罩经过正确地维修,透射率测试是必须要完成的。
  测试系统设置
  为了进行透射率测试,建造了一个双轴常平架,其大小足以可以支撑一架飞机的整流罩。测试系统有三个角度的运动CONTROL ENGINEERING China版权所有,允许测试软件可以根据天线的位置而在两个轴上调整整流罩的方向。运动的第三个角度是允许测试软件对测试天线的位置进行再设置。
  步进电机是负责所有三个轴向的运动以及连续跟踪常平架的位置的,运动控制硬件及软件是用来控制步进电机的。归位开关被放置在运动的所有路径上,使得系统通过将常平衡环运行到其最左上的位置上,以及通过将测试天线降低到其最低位置来进行自我标定。为了减少信号反射,使用了雷达波吸收材料覆盖住常平架。
  整流罩测量
  测量的目的是要评估在气象雷达系统正常运行的工作频率上整流罩的透射率。要实现这一点,分别在有整流罩和无整流罩的情况下使用VNA来评估测试系统的S21参数(从天花板来接收天线)。先在没有雷达天线罩的情况下收集基线测量结果。然后将整流罩引入系统,并进行更多的测量。
  软件会提示操作员提供一些与将要被测试的整流罩相关的信息。然后测试系统自动返回原位并开始校准扫描
  校准扫描的工作方式与测量扫描的方式相似,此时只有整流罩没有加载到测试系统中。在常平架处于每个姿态的情况下,对于天线所接受到的能量创造出一个基准测量,这里提到的常平架的姿态和执行测量扫描时它的姿态是相同的。
  在观察窗的每一个点上,运动扫描会做短暂的停留然后进行测量。测量包括一些扫描的平均值,这样可以降低噪音。
  在标定扫描的最后控制工程网版权所有,常平架会返回到其坐标为(0CONTROL ENGINEERING China版权所有,0)的位置,操作员会快速将整流罩安装到常平架上。在操作员确认整流罩已经安装好并可以继续的时候控制工程网版权所有,第一次测量扫描就会开始。
  随着测量的进行,操作员会收到持续的信息流CONTROL ENGINEERING China版权所有,显示出当前的测试整流罩的定位、通过标定扫描或测量扫描的进展、以及整个测量的阶段。
  这个特定的系统是为了测试飞机的整流罩而设计的,这个基本的方法可以被应用到汽车整流罩以及其他整流罩上,或者应该进行透射率测试的材料上。(作者:James Duvall)

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