本发明属于航空技术领域，具体涉及一种矩阵波导与飞机一体化集成方法及系统。
背景技术：
波导系指那些能在其内部传播电磁波的专用金属管，其通过一段直(硬)波导、软波导、弯波导、扭波导、两端的装接机构，及端口波导元件组成大功率天线发射系统。目前，航空技术领域使用单路/多路(不超过4路)波导对天线进行大功率传输具有损耗率低，可靠性高等特点，得到广泛的应用。
随着航空电子设备技术的不断发展，各种航空电子设备，特别是天线技术向着大功率、低损耗技术的发展。尤其是多波段发射天线(20路以上)天线的大量装机，因此现行的单路/多路(不超过10路)波导与飞机集成技术，已不满足现代航空领域技术发展的要求，严重影响多波段发射天线(20路以上波导)天线装机及使用。
技术实现要素：
本发明克服了现有波导与飞机集成技术不足，提出一种矩阵波导与飞机一体化集成设计方法，重点解决10路以上波导与飞机一体化集成,完成新型大功率发射天线的装机。
为了解决以上问题，本发明专利采用了以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种矩阵波导与飞机一体化集成方法,所述方法包括：
根据三维电子样机构建任务系统数字模型；
根据所述任务系统数字模型，在机身两侧布置天线，安装矩阵波导进机身后的走向，以最长的一路矩阵波导为基准，其余波导进行等长排布；
在所述矩阵波导的中心区域预留维护区域，矩阵波导在所述维护区域两侧进行矩形转接；
在矩形波导进入机柜处，设置软波导进行转接。
具体的，所述任务系统数字模型包括天线波导发射连接通道数量、软波导数量和穿舱法兰形状。
具体的，所述矩阵波导通过硬波导和波导转换开关组合而成。
第二方面，本申请提供一种矩阵波导与飞机一体化集成系统,所述系统包括软波导1、硬波导2、穿舱法兰3、波导转化开关4、矩阵波导5、天线6、机柜7，其中：
n根天线6设置飞机机体外侧，所述n根天线6穿过机体在飞机预设范围地板横梁下，依次与对应的软波导1、穿舱法兰3、矩阵波导5、软波导1、硬波导2，与机柜7内对应的波导通道连通；软波导1和硬波导2通过穿舱法兰3进行连接；所述矩阵波导5为通过波导转换开关4进行转接的硬波导。
具体的，矩阵波导5的一侧设置镂空处，所述镂空处设置维护口盖，以便维护人员进入。
具体的，每个通道回路的长度相等，所述通道回路包括设置在机体外的天线6、与天线6对应的软波导1、穿舱法兰3、矩阵波导5、软波导1、硬波导2，与机柜7内对应的波导通道。
具体的，矩阵波导5的矩形形状与飞机舱内横截面相匹配。
具体的，所述n大于等于10。
本发明提供了一种矩阵波导与飞机一体化集成设计方法，其采用矩阵波导系统进行与飞机的集成设计，预留了该波导的维护区域，实现了新型大功率发射天线(10路以上)波导的装机。
附图说明
图1本申请提供一种波导总体走向效果图；
图2本申请提供一种波导中心维护区域效果图；
图3本申请提供一种软、硬波导连接柔性设计效果图；
其中：1-软波导、2-硬波导、3-穿舱法兰、4-波导转化开关、5-矩阵波导、6-天线、7-机柜。
具体实施方式
本发明属于航空武器技术领域，涉及一种矩阵波导与飞机一体化集成设计方法。本发明主要涉及天线系统(含反射天线及终端机柜)、软波导、穿舱法兰、波导转化开关及飞机转接角片设计。本发明克服了传统波导—航空技术领域使用单路/多路(不超过4路)波导与飞机集成技术不足，提出了一种新形矩阵式波导连接技术，完成了多波段发射天线(20路以上波导)天线装机，并在某项目中实现了应用并得到了验证。
实施例一
一种矩阵波导与飞机一体化集成设计方法，包括以下步骤：
1.构建一套矩阵波导系统
所述矩阵波导系统包括天线系统(含反射天线及终端机柜)、软波导、穿舱法兰、波导转化开关及飞机转接角片。
2.矩阵波导系统设计方法
(1)根据三维电子样机及天线波导发射连接通道数量，设计软波导、穿舱法兰，使多路波导进入飞机气密舱；
(2)大功率发射天线(10路以上)，在机身两侧布置，安装波导进机身后的走向及安装等相位原则，以最长的一路波导为设计基准，其余波导进行等长排布；
(3)考虑波导维护的需要，需在其中心区域预留维护区域，波导在维护区域两侧进行矩形转接；
(4)在波导转弯处，设计波导转换开关；
(5)在波导进入机柜处，设置软波导进行转接。
实施例二
为适应该某系统的战术技术要求，某系统波导在前期设计中任务系统根据飞机状态和机柜安装位置布置情况进行了一体化三维设计，在设计过程中，创建了三维电子样机，构建任务系统数字模型，对舱内地板下波导走向进行优化布局，详细设计了波导组件及安装支架，预留了中心区的维护区域，完成波导走向及相位分析、设备维护可达性分析等，最终确定了24路波导的非对称阶梯矩形型布局方案，解决了某系统24路波导的物理和相位的等长要求，实现了该系统的装机。具体解决方案如下：
1)地板下舱内波导一体化三维设计
某天线在17～22框地板下通过24根波导经转换开关和右侧某天线连通，从24个转换开关出来的波导分为两组，其中12根波导从一端天线通过软、硬波导及穿舱法兰进入舱内，在地板下形成矩阵波导，上地板进入机柜,另外12根波导从另一天线通过软、硬波导及穿舱法兰进入舱内，在地板下形成矩阵波导，上地板进入机柜，要求24路波导长度相同。根据任务系统的功能和指标要求，通过三维模拟分析等手段，在地板下有限的空间内实现了大功率的24路波导左右横穿的设计，波导总体走向设计见图1所示。
2)波导维护布局设计
24路波导左右横穿前后相连，形成了四堵左右横穿且前后相连的阶梯型波导墙，波导安装后形成密封式回形体，即人员无法从地板下17框前到达22框后，严重影响地板下波导转换开关及其它在中心区域波导的维护，为了解决地板下波导的维护性问题，采用三维模型。模拟地板下设备的维护场景，多次优化，采取中心镂空设计，镂空处与飞机机体对应，可在其中心设置维护口盖，很好的解决了波导转换开关及其它在中心区域波导的维护性问题，其设计效果见图2所示。
3)软、硬波导连接柔性设计
由于要适应机体振动及冲击加速度等环境影响，某系统波导连接处采用软波导和硬波导相结合的方式，其设计效果见附图3所示，具体设计如下：
某天线舱两侧气密墙外到天线之间的波导连接采用软波导和硬波导相结合与天线旋转轴连接采用软波导连接，以满足天线左右缓慢摆动时对波导要有一定弯曲的要求；与机体气密墙连接的是硬波导。软硬波导连接采用连接法兰连接，波导穿舱采用穿舱法兰连接。
24根波导从某发射机机柜后100mm范围内地板下穿出地板进入机柜，机柜与波导过地板连接区域采用软波导和硬波导相结合的方式，以适应机柜底部及背部隔震器所带来的位移。
1.一种矩阵波导与飞机一体化集成方法,其特征在于，所述方法包括：
根据三维电子样机构建任务系统数字模型；
根据所述任务系统数字模型，在机身两侧布置天线，安装矩阵波导进机身后的走向，以最长的一路矩阵波导为基准，其余波导进行等长排布；
在所述矩阵波导的中心区域预留维护区域，矩阵波导在所述维护区域两侧进行矩形转接；
在矩形波导进入机柜处，设置软波导进行转接。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于，所述任务系统数字模型包括天线波导发射连接通道数量、软波导数量和穿舱法兰形状。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于，所述矩阵波导通过硬波导和波导转换开关组合而成。
4.一种矩阵波导与飞机一体化集成系统,其特征在于，所述系统包括软波导(1)、硬波导(2)、穿舱法兰(3)、波导转化开关(4)、矩阵波导(5)、天线(6)、机柜(7)，其中：
n根天线(6)设置飞机机体外侧，所述n根天线(6)穿过机体在飞机预设范围地板横梁下，依次与对应的软波导(1)、穿舱法兰(3)、矩阵波导(5)、软波导(1)、硬波导(2)，与机柜(7)内对应的波导通道连通；软波导(1)和硬波导(2)通过穿舱法兰(3)进行连接；所述矩阵波导(5)为通过波导转换开关(4)进行转接的硬波导。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于，矩阵波导(5)的一侧设置镂空处，所述镂空处设置维护口盖，以便维护人员进入。
6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于，每个通道回路的长度相等，所述通道回路包括设置在机体外的天线(6)、与天线(6)对应的软波导(1)、穿舱法兰(3)、矩阵波导(5)、软波导(1)、硬波导(2)，与机柜(7)内对应的波导通道。
7.根据权利要求4所述的系统,其特征在于，矩阵波导(5)的矩形形状与飞机舱内横截面相匹配。
8.根据权利要求4所述的系统,其特征在于，所述n大于等于10。
技术总结