便携式2米天线的结构设计

    天线方位转动结构可选用360°转动范围内可连续精调的机构，如蜗轮蜗杆减速器等；也可选用360°范围内能实现粗调，在一定有限角度内可精调的方案。选用后一种方案，见图6所示。此结构实现功能如下：方位粗调时，先松开上、下调节环的锁紧螺母，人工将天线体旋至所需的大致方位角，再锁紧调节环的锁紧螺母。方位精调时，先松开上调节环的锁紧螺母，通过旋动调节丝杆，推、拉上调节环，来带动天线体在一定范围内作方位调节，到工作方位后，旋紧上调节环的锁紧螺母。方位转动装置方案结构也十分简单、灵巧且维护方便。

    由于本天线为野外工作小分队背负移动设备，要求单件背负重量不超过15 kg；同时，天线俯仰范围是-20°-30°，能适应在高低不平的山地使用。故天线座支座体需满足三个条件：一是可靠地支承天线并具有足够的抗倾覆能力；二是结构简单、便于装拆、重量轻；三是结构布置要巧妙，避免工作时天线面体与支座体产生干涉，而使天线俯仰范围在低仰角时达不到指标要求。其中第一和第二两个条件是相互矛盾的，从而使结构设计较为困难。经过几个方案的对比、载荷的校核，最终，天线座支座体结构设计如图7所示。它由直立柱、底板、调节撑杆及地锚等组成。底板通过轴销与直立柱联接，并可转动，以适应高低不平的山地。在每块底板与直立柱之间用调节撑杆连接，从而使支座体成为一个刚性较好的结构体，根据使用环境的条件，校核结果表明，抗倾覆能力能较好满足。同时，能较好地提供-20°-30°的俯仰工作空间。

2  强度和稳定性校核

    通过对天线结构的力学分析表明，结构强度和稳定性的薄弱环节是俯仰胳膊轴结构中的短臂杆件，它的校核如下。?
短臂的截面积0.15 m×0.02 m，所选材料σ_b=200 MPa，E=70 GPa。

2.1  强度校核

    如图8所示，此时所受的风载荷最大，由于天线结构对称，只受风轴向力：

其中：q为动压头，为v²/16，v取生存风速32 m/s；A为天线口面的面积；C_A为风轴向力系数，根据实体抛物面天线轴向力与风向角的关系，C_A取1.6。