发动机遥测装置天线频率修正方法及天线集成与流程

本发明涉及航空发动机，具体涉及一种发动机遥测装置天线频率修正方法及天线集成。

背景技术：

1、在航空工业中，飞机、发动机从研制到批量生产，科研试飞、试车取证必不可少。相对飞机上的机载设备而言，发动机由于时刻处于高速旋转状态，在连续运行的状态下很容易发生故障，不仅会损坏设备还会影响航空工业的生产效益，给航空工业带来经济损失，甚至是人员伤亡的严重后果。因此，为了提高旋转机械的安全性与可靠性，研究旋转部件动态参数的传输有着重要的意义。

2、遥测天线是一种将电信号转换为自由空间电磁波信号的转换器，是航空发动机高速旋转部件遥测装置的重要组成部分。航空发动机高速旋转件参数测试具有振动、油雾、电磁等复杂耦合特点，遥测天线难以直接应用到这种复杂环境，往往需要集成到遥测装置内进行旋转件参数测试，而遥测天线通过灌封介质集成至遥测装置时，不同厚度的灌封介质会改变遥测天线的谐振频率，偏离遥测天线设计点谐振频率时会使遥测装置内产生的射频信号回波损耗增大，难以有效通过遥测天线发射出去，造成发动机旋转件测试参数的传输出现丢包情况，严重时将直接导致无法获取测试参数信号，此外，过薄的灌封介质会还会影响遥测装置高速旋转安全性，过厚的灌封介质不仅会增加遥测装置的重量还会造成脱落风险。因此，有必要提供一种发动机遥测装置天线集成与频率修正方法，解决遥测天线与遥测装置的可靠匹配难题，以稳定、可靠地应用于航空发动机复杂振动、油雾、电磁环境下的高速旋转件非接触参数测试。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种发动机遥测装置天线频率修正方法及天线集成，以解决遥测天线与遥测装置的可靠匹配的问题。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：

3、一种发动机遥测装置天线频率修正方法，包括以下步骤：

4、步骤1、确定遥测系统工作频段范围，选取遥测天线的谐振频率f，设定遥测天线的阻抗带宽；

5、步骤2、完成遥测装置内部的电气连接；

6、步骤3、对遥测天线目标谐振频率进行第一次修正；

7、步骤4、对遥测天线目标谐振频率进行第二次修正；

8、步骤5、根据步骤3和步骤4的修正结果，采用灌封介质灌封遥测天线；

9、步骤6、连接信号转接模块组、矢量网络分析仪和采用灌封介质灌封后的遥测天线；

10、步骤7、通过矢量网络分析仪测量遥测天线的物理参数，确定遥测天线的实际谐振频率及阻抗带宽。

11、进一步地，步骤2包括：

12、步骤2.1、使遥测天线置于安装槽底部，将遥测天线的馈电点位于上端面，遥测天线的接地面位于下端面；

13、步骤2.2、第一同轴线缆一端的内导体通过引线通孔与遥测天线的馈电点连接，第一同轴线缆一端的外导体通过引线通孔与遥测天线的地线连接；

14、步骤2.3、第一同轴线缆另一端的内导体通过引线通孔与信号转接模块组信号插针连接，第一同轴线缆另一端的外导体通过引线通孔分别与信号转接模块组两边的信号插针连接。

15、进一步地，步骤3包括：

16、步骤3.1、根据遥测天线目标谐振频率f，通过公式计算灌封介质的介电常数，其中，k是介电常数修正系数，b是介电常数偏差量；

17、步骤3.2、根据计算的灌封介质的介电常数，选取工作温度范围在-40℃~+125℃之间的灌封介质，其中，选取的灌封介质的介电常数为；

18、步骤3.3、根据选取的灌封介质的介电常数，计算采用选取的灌封介质进行灌封时得到的频率；

19、步骤3.4、确定灌封介质采用计算的灌封介质的介电常数与选取的灌封介质的介电常数时引起的频率偏差，。

20、进一步地，步骤4包括：

21、根据频率偏差，确定灌封介质的实际厚度，其中，q是灌封介质厚度修正的底数，m是灌封介质厚度导致的频率修正偏移量，n是灌封介质厚度修正系数。

22、进一步地，步骤5包括：

23、步骤5.1、采用介电常数为的灌封介质灌封遥测天线，灌封时，使灌封介质完全覆盖遥测天线且无气泡，灌封实际高度与遥测装置上表面的高度差大于或者等于1mm，灌封实际宽度与遥测装置上表面最大直径相等；

24、步骤5.2、均匀切除灌封介质至实际厚度值，使误差-0.2mm＜ea＜0.2mm。

25、进一步地，步骤6包括：

26、步骤6.1、第二同轴线缆的一端的内导体与信号转接模块组的信号插针连接，第二同轴线缆的一端的外导体分别与信号转接模块组两边的信号插针连接；

27、步骤6.2、第二同轴线缆的一端的另一端与矢量网络分析仪连接。

28、本发明还提供了一种发动机遥测装置天线集成，用于执行上述发动机遥测装置天线频率修正方法，发动机遥测装置天线集成包括：

29、遥测装置本体，上端设置有向内凹陷的安装槽；

30、遥测天线，设置在安装槽内；

31、灌封介质，设置在安装槽内且包覆遥测天线上部，灌封介质高于遥测装置本体的上表面；

32、信号转接模块组，设置在遥测装置本体内并与遥测天线连接；

33、矢量网络分析仪，与信号转接模块组连接。

34、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本发明通过对遥测天线频率进行修正并将其灌封至遥测装置内，可快速、准确地矫正遥测天线的频率偏差，以满足航空发动机旋转件转速小于或者等于20000rpm，转静子间距小于或者等于10mm的复杂振动、油雾、电磁环境旋转件参数测试需求，一定程度上缩短了遥测天线谐振频率不匹配造成的迭代设计、加工周期，节约了研制成本。

技术特征：

1.一种发动机遥测装置天线频率修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述发动机遥测装置天线频率修正方法，其特征在于，所述步骤2包括：

3.根据权利要求2所述发动机遥测装置天线频率修正方法，其特征在于，所述步骤3包括：

4.根据权利要求3所述发动机遥测装置天线频率修正方法，其特征在于，所述步骤4包括：

5.根据权利要求4所述发动机遥测装置天线频率修正方法，其特征在于，所述步骤5包括：

6.根据权利要求5所述发动机遥测装置天线频率修正方法，其特征在于，所述步骤6包括：

7.一种发动机遥测装置天线集成，其特征在于，用于执行权利要求1至6中任一项所述的发动机遥测装置天线频率修正方法，所述发动机遥测装置天线集成包括：

技术总结本发明提供一种发动机遥测装置天线频率修正方法及天线集成，发动机遥测装置天线频率修正方法包括：步骤1、确定遥测系统工作频段范围，选取遥测天线的谐振频率，设定遥测天线的阻抗带宽；步骤2、完成遥测装置内部的电气连接；步骤3、对遥测天线目标谐振频率进行第一次修正；步骤4、对遥测天线目标谐振频率进行第二次修正；步骤5、根据所述步骤3和步骤4的修正结果，采用灌封介质灌封遥测天线；步骤6、连接信号转接模块、矢量网络分析仪和采用灌封介质灌封后的遥测天线；步骤7、通过矢量网络分析仪测量遥测天线的物理参数，确定遥测天线的实际谐振频率及阻抗带宽。本发明可以快速、准确地矫正遥测天线的频率偏差。技术研发人员：赖小皇,黄维娜,罗华峰,朱胜受保护的技术使用者：中国航发四川燃气涡轮研究院技术研发日：技术公布日：2024/9/9