[发明专利]基于拟合变形反射面的天线电性能预测方法

权利要求书

1.一种基于拟合变形反射面的天线电性能预测方法，包括如下过程：

(1)根据天线的反射面板、背架、中心体结构参数，确定天线结构有限元模型， 得到反射面采样节点的理论坐标P(x_i，y_i，z_i)；

(2)利用有限元软件，对天线结构进行有限元分析，得到反射面变形后采样节点 的位移P(Δx_i，Δy_i，Δz_i)，并通过结构模型坐标系进行坐标转换，得到天线反射面的新坐 标系；

(3)在新坐标系中，利用实际变形反射面与拟合变形反射面的坐标误差，并使其 最小，来构造拟合抛物面的方程组，得到拟合变形反射面的方程；

(4)利用拟合变形反射面方程，得到反射面变形后节点P₁的法线方向余弦及法线 方向偏差ε_i，计算各节点在口径面引起的相位误差δ_i；

(5)将天线口径面分成N个环域，计算第n个环域上的K_n个节点对应的口径面相 位误差，得到第n个环域对应的相位误差δ_n，n＝1，…，N；

(6)确定天线口径面的场的振幅分布Q(ρ′)，依据每个环域的相位误差δ_n，通过 天线远区电场分布函数，计算天线的电参数；

(7)根据天线设计的电性能要求，判断计算出的天线电参数是否满足要求，如果 满足要求则天线结构设计合格；否则，修改结构设计参数，并重复步骤(1)至步骤(6)， 直至满足要求。

2.根据权利要求1所述的天线电性能预测方法，其特征在于步骤(3)按如下过程 进行：

(3a)在新坐标系中，计算实际变形反射面与拟合变形反射面的坐标误差Δr， Δr＝r(P₁)-r(P₀)，式中，P₁是天线变形反射面上采样节点的坐标，P₀是拟合变形反射 面上采样节点的坐标；

(3b)利用实际变形反射面对拟合变形反射面的坐标误差Δr，根据最小二乘原理 和积分极值定理，构造方程组A·β＝H，

其中，A为系数，

A=Σi=1numxi22fΣxiyi2f-Σxi-ΣxiyiΣxi2ΣxizifΣi=1numxiyi2fΣyi22f-Σyi-Σyi2ΣxiyiΣyizifΣi=1numxizi2fΣyizi2f-Σzi-ΣyiziΣxiziΣzi2fΣi=1numxi2fΣyi2f-n-ΣyiΣxiΣzif]]>

β为拟合抛物面的参数，β＝(Δx ΔyΔzφ_x φ_y Δf)^T，

(3c)求解上述方程组，得到拟合抛物面的参数β，即Δx、Δy、Δz、φ_x、φ_y及Δf， 其中Δx、Δy、Δz为拟合抛物面顶点在原坐标系中的位移，φ_x、φ_y分别为拟合抛物面的 焦轴绕原坐标轴x、y的转角，Δf为焦距变化量；

(3d)将拟合抛物面的参数代入拟合变形反射面公式中，得到拟合变形反射面的方 程：

z=(x-Δx)2+(y-Δy)24(f+Δf)+Δz+yφx-xφy]]>

式中，f是变形前反射面的焦距。