摘要：随着反射面天线不断向高频段、高增益、高性能的方向发展,其结构和电磁不确定性对天线增益和指向精度等电性能的遏制作用也愈发明显,大大限制了反射面天线探测范围与指向精度等性能的提升。文中以反射面天线为对象,建立了反射面天线结构不确定性机电耦合模型,基于区间分析方法给出了主反射面形面不确定性下的方向图表达式。通过110 m天线设计模型算例,讨论了馈源和主反射面不确定性对天线增益、指向等性能的影响机理。结果表明:馈源位置不确定性对天线副瓣电平和增益损失的影响比馈源指向不确定性的影响大;与外环面板相比,主反射面内环面板形面不确定性对电性能的影响更大。

摘要：针对反射面天线随机误差和系统误差的特点,通过对Ruze公式、最佳吻合和提出的机电场耦合关系式的分析比较,从理论上研究了三者的差别.即Ruze公式未考虑反射面的系统误差,从而导致对天线结构设计和制造精度要求往往过高,而最佳吻合虽考虑了系统误差,但未考虑随机误差.机电场耦合关系式则将两种误差同时考虑进去了,并将电性能表示为结构设计变量的函数.三个典型反射面天线的实际计算验证了机电场耦合关系式的正确性与有效性,同时也表明新的场耦合关系式可综合考虑机械结构设计与电磁设计,实现反射面天线的机电集成设计.

摘要：提出一种天线表面误差的计算方法,用来精确计算变形表面法向、径向及轴向误差,并推导了相应的计算公式。通过分析某工程7.3m圆抛物面天线在多种工况下的表面误差,及其与ANSYS软件计算结果的比较,证明了该方法的正确性,且计算结果仅为ANSYS软件分析结果的三分之一左右。实验结果说明此方法能够更准确地分析变形天线的表面误差及电性能。在工程中应用此方法分析大型空间天线与地面天线,可明显降低天线设计成本,缩短天线设计周期,并为电气设计人员提供准确的天线变形反射面信息。

摘要：由于载荷变化及各种随机干扰,大型空间桁架面天线必须保持非常精确的形状.基于提高空间天线电磁性能以及降低作动器能耗的目的,结合大型空间桁架天线结构的特点,建立了以天线轴向增益和作动器能耗为目标函数,以结构强度、作动器变形和轴力为约束条件的多目标优化模型.数值试验结果表明,结构—电磁耦合优化设计模型只需较低的作动器能耗,就能明显提高天线电性能,很好地满足了天线结构与电磁设计要求.

摘要：研究了阵列天线阵面变形导致的单元极化差异对天线辐射性能的影响。基于变形后单元的位置,通过3次坐标转换,建立了阵列天线全局球坐标系旋转变换到任意指向单元局部球坐标系的一般步骤,以得到单元在全局坐标系下的极化方向图,并在远场叠加的过程中考虑了单元位置误差的影响。通过对9×5元面阵的数值仿真,得到了可供工程参考的结论。

摘要：针对反射面天线风荷与结构参数具有随机性的特点,提出了随机因素下机电集成设计方法。首先,导出了随机因素下反射面天线电磁场与位移场的场耦合关系式。其次,提出了基于新关系式的机电集成稳健优化设计模型,给出了求解的策略与方法。最后,将所提出的理论与方法应用于某8m与40m天线中,得到了满意的结果。

摘要：针对天线机电分离设计的现状,研究了天线机电综合集成技术和天线组合结构理论,并采用精确PO法分析天线远区辐射电场,建立了面天线参数化设计的层次结构,解决了由背架、反射面和中心体等组成的组合结构网格自动划分难题,研制了天线结构分析与电磁计算综合集成系统。实现了天线虚拟样机的参数化设计、机电性能分析与判断,可获得天线位移云图、应力云图与电场方向图等准确的重要指标信息。该系统可用来指导天线结构设计人员的工作,改进天线设计手段和方法,提升设计分析质量,达到缩短设计周期、降低设计成本的目的。

摘要：有源相控阵天线(Active Phased Array Antenna,APAA)阵面安装产生随机误差,振动冲击、热功耗等引起阵面变形,二者产生的阵面结构变形误差会导致天线电性能的下降,已成为实现高性能APAA的难点之一.将阵面变形误差作为附加的相位因子引入到天线方向图函数中,建立了平面矩形APAA阵面变形误差与电性能之间的结构-电磁耦合模型,并仿真分析了天线阵元个数变化时,阵面变形误差对天线电性能的影响规律.

摘要：分析阵面变形误差对有源相控阵天线(active phased array antenna,APAA)电性能的影响,对研究和发展高性能APAA非常重要。将阵面随机误差和阵面变形作为附加的相位因子引入到天线方向图函数中,建立了平面矩形APAA的阵面变形误差与电性能之间的结构-电磁耦合模型,并仿真分析了阵面存在变形误差时的天线远场方向图。通过所提方法与结论,工程设计人员可对加工公差提出更合理的要求。

摘要：研究了CAD/CAE集成建模技术和天线组合结构理论,基于反射面位移场并采用PO法分析天线远区电场,解决了由背架、反射面和中心体组成的组合结构网格自动划分难题,开发了面向大型雷达天线结构的集成分析系统。此系统可辅助结构设计人员对天线结构参数进行修改,对结构形状、分布方式进行调整,对天线加工精度、装配精度提出合理要求。工程案例的应用结果证明了该系统的有效性与准确性。