具有旋转天线的机载气象雷达制造技术

本发明专利技术涉及一种装载在飞行器上的气象雷达（11）。气象雷达包括固定到飞行器头部的壁（5）上的机械支撑件（14）。气象雷达（11）还包括被可移动地安装在机械支撑件上且能绕旋转轴线OX旋转的天线。天线包括其上设有至少一个叶片（16）的基座，叶片（16）沿旋转轴线OX放射状地延伸。叶片在包括轴线（OX）的平面中具有基本上为一部分圆锥形状的自由面，并且沿该自由面分布了多个辐射元件。本发明专利技术的优点是，在工作中，本发明专利技术的气象雷达包括仅沿轴线OX旋转的移动部分（16），并且对发射/接收方向的选择不再机械地执行，而是电子地执行。因此，无论气象雷达（11）是否处于工作中，气象雷达（11）的体积和长度L尤其根据圆锥的离心率和参数来确定。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种装载在飞行器上的气象雷达（11）。气象雷达包括固定到飞行器头部的壁（5）上的机械支撑件（14）。气象雷达（11）还包括被可移动地安装在机械支撑件上且能绕旋转轴线OX旋转的天线。天线包括其上设有至少一个叶片（16）的基座，叶片（16）沿旋转轴线OX放射状地延伸。叶片在包括轴线（OX）的平面中具有基本上为一部分圆锥形状的自由面，并且沿该自由面分布了多个辐射元件。本专利技术的优点是，在工作中，本专利技术的气象雷达包括仅沿轴线OX旋转的移动部分（16），并且对发射/接收方向的选择不再机械地执行，而是电子地执行。因此，无论气象雷达（11）是否处于工作中，气象雷达（11）的体积和长度L尤其根据圆锥的离心率和参数来确定。【专利说明】具有旋转天线的机载气象雷达
本专利技术涉及一种安装在飞行器上的气象雷达。
技术介绍
参照图1，如现有技术中已知的那样，飞行器的头部4中的机载气象雷达1包括被 固定到机构3的天线2以及形成雷达波束的电子装置（图1中未示出）。 机构3被固定到壁5,壁5从机身8的加压区域7中分出非加压区域6。天线2和 机构3被安装在形成机身8前端的雷达天线罩10和壁5之间的非加压区域6中。对它们 来说，电子装置被安装在加压区域7中。 天线2包括在位于飞行器前部的区域中能够发射和接收雷达波的板。为此，机构 3提供了板围绕飞行器的偏航轴0Z和俯仰轴0Y的旋转。 由于板绕两个轴的旋转，在使用中，这种类型的气象雷达呈现出与与球体体积相 似的大量空间需求。因此，为了容纳气象雷达1并且使得气象雷达1能够在非加压区域6 中运转，配备有这种气象雷达1的飞行器的雷达天线罩10的形状通常是半球形的，其具有 由气象雷达1的安装和运转所需的空间所施加的尺寸。 这对于追求飞行器的最佳空气动力学轮廓而言是不利的，因为利用半球形的雷达 天线罩，空气边界层的分离发生在离飞行器的机身8的前端很近的距离处，并且由此增加 了空气阻力，因而增加了燃料消耗。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提出一种机载气象雷达，对于该机载气象雷达的安装和运 转期间二者而言，其具有低于现有技术已知的气象雷达的空间需求。 为此，本专利技术的目的是一种用于安装在飞行器上的气象雷达，其包括天线和机械 支撑件以及电子扫描系统，该天线包括绕轴线0X (称为旋转轴线）相对于该机械支撑件旋 转地安装的基座，其特征在于，至少一个叶片被固定到该基座并且沿旋转轴线而放射状地 延伸，多个辐射元件沿不相邻于该基座的叶片一面(称为自由面）而分布，该自由面基本上 具有在包括旋转轴线的平面中与旋转轴线合并的焦轴的一部分圆锥的形状，每个辐射元件 都能够沿包含于平面中的轴线而辐射并且连接到所述电子扫描系统。 【专利附图】【附图说明】 参照附图，通过阅读本专利技术的优选实施例，本专利技术的其他特征和优点将变得明显， 其中： -图1示意性地示出了现有技术中已知的机载气象雷达在飞行器头部中的安装； -图2示意性地示出了本专利技术的机载气象雷达在飞行器头部中的安装； -图3是图2所示的气象雷达的透视图； -图4是沿图3中的线III-III的剖面图，并且示出了根据本专利技术的实施例的气象 雷达的辐射元件； -图5是沿图3中的线IV-IV的剖面图；以及 -图6类似于图4地示出了根据本专利技术的另一实施例的气象雷达的辐射元件。 在所有这些附图中，相同的参考标记表示相同或相似的元素。 【具体实施方式】 参照图2和图3,示出了用于安装在飞行器头部4中的气象雷达11。已知地，基本 上平坦的壁5从机身8的加压区域7中限定出非加压区域6。因此，气象雷达11被安装在 雷达波可透过的形成机身8前端的雷达天线罩10和壁5之间的非加压区域6中。 根据本专利技术的实施例的气象雷达11包括在机械支撑件14处围绕飞行器的纵轴0X 旋转地安装的天线。气象雷达11还包括电子扫描系统30、31、32、33 (参见图5)。 通过基本上平坦的一面14a，使得天线能绕轴线0X旋转的机械支撑件14被固定到 壁5。 天线包括与叶片16相关联的基座15,叶片16具有Μ个辐射元件ei，其中i=l^·· ，Μ。基座15被安装成在机械支撑件14上自由地绕轴线0X旋转。 应当指出，在包括轴线0X的平面中，基座15例如具有基本上为锥体的形状，该锥 体的底部被固定到机械支撑件14。 所述电子扫描系统被安装在基座15内部。 参见垂直于轴线0X的平面中的剖面，叶片16具有基本上是平行六面体的形状，其 称为接触面的一面与基座15的母线接触。叶片中不相邻于基座15的那一面，也就是说对 着接触面的那一面，称为叶片的自由面18。沿着该相同的剖面，定义了其通过自由面18的 中心并且包括轴线0X的平面Λ。 沿着平面Λ，叶片16的自由面18基本上具有焦点为0的一部分圆锥的形状，并且 其焦轴与0Χ合并。基座15和机械支撑件14被安装在圆锥的凹侧。如图3所示，辐射元件 ei是随着轴线0Χ、沿自由面18而被安装的。 圆锥是指抛物线、双曲线或椭圆、以及圆的扩展。圆锥是由以下等式以极坐标 (P，Θ )来定义的： ⑴ 其中，p是圆锥的参数(从焦点0到准线的距离)，e是离心率，Θ是轴线〇X与圆锥 中的点形成的角度。 应当指出，在包括轴线0X的平面中，叶片例如具有相对于轴线0X的对称形状。 叶片16与旋转轴线0X相交于点H，从而定义气象雷达11的端部。沿轴线0X，雷 达的长度L被定义为该端部Η和机械支撑件14的面14a上的一点之间的距离。雷达的长 度L尤其取决于圆锥的离心率和参数。 图4所示的每个辐射元件ei包括有线部分20和具有焦轴δ i的对称抛物面反射器 21，其中i=l，"·，Μ。每个有线部分20沿相关联的抛物面反射器21的焦轴δ i排齐并且位于 该抛物面反射器21的焦点处。每个有线部分20都连接到例如借助于介电垫片（entrtoise dielectrique) 22而与其关联的抛物面反射器21。 每个抛物面反射器21都在其顶点处被固定到叶片的自由面18,以使得其焦轴δ i 垂直于自由面18的切线。自由面18上的每个辐射元件ei的实现点被定义为与该辐射元 件相关联的抛物面反射器21的焦轴δ i在自由面18上的投影。 辐射元件ei的实现点因此与轴线0X形成角度θ ρ 每个有线部分20还连接到在与该有线部分相关联的抛物面反射器21的顶点处穿 过该抛物面反射器21的波导23。波导23被安装在被实现在叶片16中的通道中并且连接 到所述电子扫描系统。 抛物面反射器的不同焦点是位于平面△中的焦线中的点。该焦线在任一点处都 平行于叶片16的自由面18。抛物面反射器21的焦轴δ i包含于平面Λ中并且垂直于该 焦线。 注意，如图3所示，共用构件被用于形成辐射元件ei的抛物面反射器21。表示垂 直于轴线0X的平面中的对称抛物面部分的该共用构件被固定到叶片16的自由面18。例如 通过介电垫片22,每个有线部分20都连接到该共用构件。此外，如图3的例子所示，例如借 助介电垫片24,辐射元件 ei的有线部分20机械地彼此相连。介电垫片24还使有线部分彼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于被装载在飞行器上的气象雷达（11），包括天线和机械支撑件（14）以及电子扫描系统（30，31，32，33），所述天线包括基座（15），该基座（15）围绕称为旋转轴线的轴线OX相对于所述机械支撑件（14）而被旋转地安装，其中，至少一个叶片（16）被固定到所述基座（15）上并且沿所述旋转轴线而放射状地延伸，M个辐射元件（ei）沿不与所述基座（15）相邻的称为自由面（18）的叶片面而分布，所述自由面（18）基本上具有焦轴圆锥的一部分的形状，该焦轴在包含所述旋转轴线的平面（Δ）中与该旋转轴线合并，每个辐射元件都能够沿包含于所述平面（Δ）中的轴线（δi）而辐射并且被连接到所述电子扫描系统。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·利芬，
申请(专利权)人：空中客车营运有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR