激光測量技術(shù)在天線近場系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、!"$$%年O月現(xiàn)代雷達(dá)第O期!激光測量技術(shù)在天線近場系統(tǒng)中的應(yīng)用王秀春（南京電子技術(shù)研究所!南京"#$$#%）【摘要】!借助于先進(jìn)的激光測量技術(shù)，可對天線近場測量系統(tǒng)的定位誤差進(jìn)行精確測量并加以校正?；趯呙杓軝C(jī)械誤差源的分析，本文敘述了線性激光測量方法，介紹了激光跟蹤系統(tǒng)的應(yīng)用原理及前景，提出了利用激光測量數(shù)據(jù)進(jìn)行定位誤差校正的基本思路?！娟P(guān)鍵詞】!激光測量，天線近場系統(tǒng)，誤差校正&’’()*+,)-.-/0+12342+153262.,72*8.-(-9:).&.,2..+;2+3:1

2、,26!"#$%&’()*’+（;+.?).9@212+3*8A.1,),5,2-/B(2*,3-.)*172*8.-(-9:!;+.?).9"#$$#%）【",-./0).】!782’-1),)-.).9233-3-/,82+.,2..+.2+3

3、-31-/,821*+..23，,8)1’+’23’3212.,1,82().2+3(+12362+153262.,62,8-=F&.=,82.，,82’3).*)’(2+.=+’’(:).9’3-1’2*,-/,82(+123,3+*H).91:1,26+32).,3-=5*2=FI).+(<(:),9)E21,826+).)=2+-/’-1),)-.).9233-3*-332*,)-.32()2=-.,82(+12362+153262.,=+,+F【12345/6-】!(+12362+153262.,，

4、+.,2..+.2+3A公司研制出了能測量平面度誤差的旋轉(zhuǎn)平面激〔"〕天線近場測量，在經(jīng)歷了始于"$世紀(jì)J$年代的光器。南京電子技術(shù)研究所某大型天線平面近場理論研究，到K$年代后實(shí)用階段的發(fā)展，現(xiàn)已成為雷測量系統(tǒng)，首次將美國&MA公司的激光跟蹤系統(tǒng)成功達(dá)、通訊等產(chǎn)品天線性能研究過程中非常重要的環(huán)節(jié)。地應(yīng)用于近場測量掃描架的精度測量與校正，這是有〔%〕尤其隨著航空航天技術(shù)的迅猛發(fā)展，對于機(jī)載

5、、星載天別于LM及;>A產(chǎn)品的一種新型激光測量系統(tǒng)。由線的性能參數(shù)要求越來越高。高性能天線的研制必然于采用了先進(jìn)的激光測量技術(shù)，天線近場測量系統(tǒng)的依賴于天線近場系統(tǒng)的高精度測量。天線近場測量精精度及綜合性能得到顯著提高，從而大大促進(jìn)了大型度，雖然取決于系統(tǒng)中諸多因素，但最根本地取決于近天線的研制水平。場掃描機(jī)械系統(tǒng)的精度。隨著天線尺寸加大而對近場"!天線近場測量系統(tǒng)機(jī)械誤差分析掃描行程要求的不斷擴(kuò)大，探頭掃描的定位精度問題就愈加突出。大型近場掃描架多采用塔架結(jié)構(gòu)。在平面近場系由于受機(jī)械加工、安裝工藝精度及金

6、屬機(jī)械自然統(tǒng)中，由水平導(dǎo)軌、垂直塔架及掃描探頭臂構(gòu)成!"#"$屬性的限制，要想提高大型掃描架的精度，必須采取更直角坐標(biāo)系。坐標(biāo)軸的軸系誤差是影響探頭定位誤差精確、更先進(jìn)的測量校正措施，對這一機(jī)械坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)〔N〕的主要因素。通常以垂直平面（!"#面）為掃描測試行誤差補(bǔ)償。這一方面可提高機(jī)械系統(tǒng)安裝調(diào)整時(shí)靜平面，而其法向（$向）的探頭可調(diào)行程則較短，因此態(tài)精度，更重要的是提高了系統(tǒng)工作時(shí)動(dòng)態(tài)精度。主要考慮由!及#軸引起的測長、測直線度、測垂直就常用的天線平面近場測量系統(tǒng)而言，除了早期度、測角偏共#"個(gè)誤差分量源

7、，如圖#所示。的及掃描范圍較小的系統(tǒng)外，已較多地采用了激光測由這些誤差源所引起的各個(gè)軸系誤差!!、!#、量設(shè)備來進(jìn)行系統(tǒng)測量和誤差校正。其典型應(yīng)用即美!$列于表#。國LM公司的激光測量方案，它是基于對掃描架軸系〔#〕誤差分析而進(jìn)行的直線測量方式。為了能測得掃萬方數(shù)據(jù)!收稿日期："$$"<$K<$J!!修訂日期："$$"<$P<#"第0期王秀春：激光測量技術(shù)在天線近場系統(tǒng)中的應(yīng)用#0（角誤差小于$&’()*+,*-./+），由’、0及1、2分別實(shí)現(xiàn)了!、"軸的距離測量；由分光器3產(chǎn)生的另一束光經(jīng)透光孔!4及透

8、鏡!!到達(dá)偏振分光器!#，再經(jīng)光電管!%、!’分別檢測出!、"軸的直線度信息；具有傅里葉變換功能的透鏡!!的設(shè)置是為了產(chǎn)生含有角度光譜的波束!$，這時(shí)再經(jīng)!%、!’即可分別檢測出5、6軸的角偏信息。文獻(xiàn)〔!〕采用了復(fù)雜的光路配置形式，在使用時(shí)相當(dāng)煩瑣，因此大大降低了實(shí)用價(jià)值。圖#則采用了復(fù)合測量方式，減少了設(shè)備，簡化了安裝，因而極易推圖!"由掃描架!，"主軸引起的廣使用。美國789公司除采用了圖#的配置外，另外誤