XY轴结构形式天线座架轴线垂直度（正交性）的测试方法

杨永忠

（中国电子科技集团公司第39研究所，陕西 西安 710065）

XY轴结构形式天线座架轴线垂直度（正交性）的测试方法

杨永忠

（中国电子科技集团公司第39研究所，陕西 西安 710065）

摘 要：天线座架的垂直度检测是评估天线结构系统轴系精度的重要指标。由于XY型座架与常见的方位、俯仰型天线结构形式不同，因而旋转轴相互之间的垂直度的检测方法也不尽相同。本文通过推导及实际应用，对检测方法及数据计算进行了归纳总结。

关键词：XY型座架；垂直度；检测方法

一、引言

在旋转抛物面天线领域，为满足天线运转范围和过顶跟踪等不同的技术要求，出现了各种各样运动形式的结构座架，其中就包括XY座架形式。座架两旋转轴线（俗称X、Y轴线）之间的空间垂直度是评估座架轴系精度的重要指标。不同结构形式的天线座架因为转动形式的不同，垂直度的检测方法也不相同。下面详细叙述XY轴形式的天线座架的两轴线垂直度的检测方法。

二、方法详述

如图1所示，将检测基准棒（直径40mm左右圆柱棒）安装在天线座上。调整基准棒姿态使其与X轴线（或水平面）尽量垂直。定义基准棒的正方向。

为得到垂直度的真实数据，须剔除基准棒安装水平误差、合像水平仪零值误差等干扰因素。因此必须让两轴进行相应的旋转运动，使天线在图2所示四种状态分别进行检测并记录数据。

（1）状态一：在图1状态下，转动X轴向前90°，然后顺时针转动Y轴90°；

（2）状态二：在状态一，逆时针转动Y轴180°；

（3）状态三：在图1状态下，转动X轴向后90°，然后逆时针转动Y轴90°；

（4）状态四：在状态三，顺时针转动Y轴180°。

在各状态下，分别将合像水平仪放置在基准棒上，用正倒镜的方法测量出基准棒正方向的水平数值，记录为θ1正、θ1倒、θ2正、θ2倒、θ3正、θ3倒、θ4正、θ4倒。

图1 天线座朝天状态

图2 检测状态（俯视）

三、数据分析、计算

各状态的水平数值都是由以下4项误差合成：

（1）合像水平仪零值偏差；

（2）基准棒安装水平度；

（3）X轴水平度；

（4）XY轴垂直度。

为计算所需误差，将4种姿态的误差组合特性进行分析，剥离相互影响的数值，可计算出如下误差：

（1）合像水平仪零值偏差Τn

（2）基准棒安装水平度βn

上式用以剔除水平仪零值偏差。结果中包含基准棒安装水平度、X轴水平度和XY轴垂直度。

（3）状态一、二Y轴与大地垂直度

剔除了基准棒安装水平度。

（4）状态三、四Y轴与大地垂直度ξ34

剔除了基准棒安装水平度。

（5）Y轴与X轴垂直度/2

剔除了X轴水平度。

（6）X轴与大地水平度

剔除了XY轴垂直度。

结语

XY形式的座架天线结构并不多见，轴系垂直度的检测方法也不系统和完善。本文通过论述和推导，总结出了检测方法及计算公式，希望能成为工程检测的常规手段。

参考文献

[1]王玉田.三轴转台轴线垂直度的测试方法[J].计测技术，2014 （01）：42-44.

中图分类号：TG806

文献标识码：A