一种雷达天线及雷达系统的制作方法

1.本实用新型涉及雷达领域，尤其涉及一种雷达天线及雷达系统。


背景技术：

2.雷达天线用于信号的发射和采集，现有雷达天线的装配采用销孔定位，相邻的两个零件的法兰上加工有销孔，装配时，销孔对齐后装入定位销进行定位，用螺钉锁紧法兰后，再移除定位销。这种装配方式下，参与装配的工件彼此之间容易出现累积误差，导致装配后的零件之间出现间隙。
3.对于低频雷达信号，由于其电磁波长较长，对狭小缝隙不敏感，即使间隙宽度达到0.1mm也不会影响雷达天线的性能，但是对于高频雷达信号，高频电磁波易从狭小缝隙泄露，零件之间的间隙对于高频雷达信号的发射和采集都会产生不良影响，同时水汽或灰尘也会从间隙进入雷达天线内部，形成悬浮颗粒，影响电磁波传输，严重时出现短路，影响雷达天线的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种雷达天线及雷达系统，避免零件之间出现间隙，且防止水汽或灰尘进入雷达天线内部。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
6.一种雷达天线，包括喇叭天线、极化器和负载，所述喇叭天线通过极化器和负载连接，所述喇叭天线和负载的端部均设有第一法兰，所述极化器的端部设有第二法兰，所述第一法兰分别和对应的第二法兰互相连接，所述第一法兰和第二法兰之间设有密封圈。
7.优选地，所述第一法兰上设有销轴以及第一安装孔，所述第二法兰上设有与销轴对应的销孔以及与第一安装孔对应的第二安装孔，所述销轴插设于对应的销孔中，且所述第一安装孔和对应的第二安装孔通过螺钉连接。
8.优选地，所述第一法兰和第二法兰朝向密封圈的一面分别设有与密封圈配合的安装槽。
9.优选地，还包括直角转弯波导，所述直角转弯波导的两端分别设有第一法兰和第二法兰，所述极化器通过直角转弯波导和负载连接，所述极化器靠近负载的一端的第二法兰和直角转弯波导的第一法兰之间，以及所述直角转弯波导的第二法兰和负载的第一法兰之间分别设有密封圈。
10.优选地，所述极化器为三通极化器，所述三通极化器远离喇叭天线和负载的一端还通过信号输送单元和外部的雷达本体连接。
11.优选地，所述信号输送单元包括直波导，所述直波导的两端分别设有第一法兰和第二法兰，所述三通极化器通过直波导和外部的雷达本体连接，所述三通极化器远离喇叭天线和负载的一端的第二法兰和直波导的第一法兰之间设有密封圈。
12.优选地，所述信号输送单元还包括扭波导，所述扭波导的两端分别设有第一法兰和第二法兰，所述三通极化器通过扭波导和直波导连接，使得通过雷达天线的电磁波极化方向被改变，所述三通极化器远离喇叭天线和负载的一端的第二法兰和扭波导的第一法兰之间，以及所述扭波导的第二法兰和直波导的第一法兰之间分别设有密封圈。
13.优选地，所述扭波导为30
°
扭波导。
14.优选地，所述第一法兰和第二法兰均为法兰盘，所述法兰盘设有凸台，所述凸台的顶部设有通孔，所述凸台插设于对应的喇叭天线或极化器或负载端部的内孔，且所述凸台和对应的喇叭天线或极化器或负载的内孔过盈配合。
15.本实用新型还提出一种雷达系统，包括雷达天线和雷达本体，所述雷达天线和雷达本体连接，所述雷达天线为任一所述的雷达天线。
16.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
17.首先，本实用新型在第一法兰和第二法兰之间设置密封圈，从而避免了雷达天线的零件之间出现间隙，提高了雷达天线对于高频雷达信号的电磁性能，并且可以防止水汽灰尘进入雷达天线内部，延长了雷达天线的使用寿命。
18.其次，本实用新型中，第一法兰上统一设置销轴以及第一安装孔，第二法兰上统一设置与销轴对应的销孔以及与第一安装孔对应的第二安装孔，通过一体化设计，实现了结构设计基准、加工基准、检测基准、装配基准的有机统一，降低装配时的累积误差，减少零件之间间隙的产生。
19.最后，本实用新型的第一法兰和第二法兰朝向密封圈的一面分别设有与密封圈配合的安装槽，可以进一步减小间隙或者避免装配后的相邻零件之间出现间隙的情况。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例一中的雷达天线的组件爆炸图。
21.图例说明：1-喇叭天线、2-极化器、3-密封圈、4-30
°
扭波导、5-直角转弯波导、6-负载、7-直波导、8-螺钉。
具体实施方式
22.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
23.实施例一
24.如图1所示，本实施例提出一种雷达天线，零件包括喇叭天线1、极化器2、扭波导4、直角转弯波导5、负载6和直波导7，其中扭波导4和直波导7组成信号输送单元，喇叭天线1和负载6的端部均设有第一法兰，极化器2的端部设有第二法兰，扭波导4、直角转弯波导5以及直波导7的一端均设置有第一法兰，且扭波导4、直角转弯波导5以及直波导7的另一端均设置有第二法兰，第一法兰上设有销轴以及第一安装孔，第二法兰上设有销孔以及第二安装孔，相连接的两个零件中，一个零件的第一法兰与另一零件的第二法兰对应，其中，第一法兰的销轴与第二法兰的销孔对应，第一安装孔与第二安装孔对应。
25.本实施例中，第一法兰、第二法兰和对应的零件为一体化结构，需在设计图纸中精准标注并把设计意图通过图纸语言表达，产品加工需要配合相应高精度的加工设备。
26.如图1所示，本实施例中的极化器2采用三通极化器，当喇叭天线1、三通极化器、扭波导4、直波导7依次连接，且三通极化器的另一端口通过直角转弯波导5和负载6连接时，第一法兰上的销轴分别插设于对应的第二法兰上的销孔中，使得第一安装孔与对应的第二安装孔刚好对齐，本实施例中，第一安装孔、第二安装孔为螺纹孔，对齐后的第一安装孔、第二安装孔用螺钉8进行连接。
27.装配后零件之间间隙的产生是由装配过程的各类误差累积而成，为了尽可能减少累积误差就要减少装配的次数及装配零件的数量，在进行结构设计时尽可能对零件数量进行优化并减少装配操作的次数。通过上述结构，第一法兰上统一设置销轴以及第一安装孔，第二法兰上统一设置与销轴对应的销孔以及与第一安装孔对应的第二安装孔，通过一体化设计，实现了结构设计基准、加工基准、检测基准、装配基准的有机统一，装配时不需要进行销孔对接并插入额外的定位销，降低装配时的累积误差，减少零件之间间隙的产生，并且也减少了装配时进行操作的次数。
28.具体的，喇叭天线1通过三通极化器和负载6连接时，三通极化器朝向喇叭天线1的一端的第二法兰与喇叭天线1的第一法兰互相连接，三通极化器朝向负载6的一端的第二法兰与负载6的第一法兰互相连接；
29.三通极化器通过直角转弯波导5和负载6连接时，三通极化器靠近负载6的一端的第二法兰和直角转弯波导5的第一法兰连接，直角转弯波导5的第二法兰和负载6的第一法兰连接；
30.三通极化器远离喇叭天线1和负载6的一端还通过信号输送单元和外部的雷达本体连接，信号输送单元中的扭波导4使得通过雷达天线的电磁波极化方向被改变，三通极化器依次通过扭波导4和直波导7连接外部的雷达本体时，三通极化器远离喇叭天线1和负载6的一端的第二法兰和扭波导4的第一法兰连接，扭波导4的第二法兰和直波导7的第一法兰连接。
31.本实施例中，对于相连接的两个零件，一个零件的第一法兰和另一个零件的第二法兰之间设有密封圈3，从而避免了雷达天线的零件之间出现间隙，提高了雷达天线对于高频雷达信号的电磁性能，并且可以防止水汽灰尘进入雷达天线内部，延长了雷达天线的使用寿命。
32.如图1所示，本实施例中，第一法兰和第二法兰朝向密封圈3的一面分别设有与密封圈3配合的安装槽，从而进一步避免零件之间间隙的产生。
33.本实施例中，扭波导4为30
°
扭波导，以将高频雷达信号电磁波极化方向改变，得到最佳信号。
34.实施例二
35.本实施例与实施例一基本相同，区别在于，本实施例中，第一法兰和第二法兰均为法兰盘，法兰盘设有凸台，凸台的顶部设有通孔，凸台插设于对应的零件，即喇叭天线1或极化器2或扭波导4或直角转弯波导5或负载6或直波导7端部的内孔，且凸台和对应的喇叭天线1或极化器2或扭波导4或直角转弯波导5或负载6或直波导7的内孔过盈配合。
36.本实施例中的第一法兰和第二法兰采用可拆卸设计，通过在法兰盘上设置凸台，将凸台插入对应零件的内孔中，使得损坏或者存在加工误差的第一法兰或第二法兰能够拆卸下来进行替换，降低了维护成本，此外，凸台和对应零件的内孔过盈配合，避免出现间隙。
37.实施例三
38.本实施例提出一种雷达系统，包括雷达天线和雷达本体，雷达天线和雷达本体连接，该雷达天线为实施例一或者实施例二中的雷达天线，从而提高了对于高频雷达信号的电气性能，且延长了雷达天线的使用寿命。
39.上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。