[发明专利]基于误差因素的反射面天线机电综合分析方法

权利要求书

1.一种基于误差因素的反射面天线机电综合分析方法，包括如下步骤：

(1)根据天线加工的实际情况，确定天线制造误差的量值，按如下步骤将其融入到天线的结构参数中，对天线进行几何造型：

(1a)根据天线的具体形式以及电性能指标要求，提取天线的主要结构参数；

(1b)将结构参数按照相应的格式，写成可编辑的文件格式；

(1c)利用现有的三维造型软件，读取天线结构参数的文本文件，得到天线的三维模型；

(1d)根据天线加工的实际情况，确定天线模型的描述精度，通过改变描述精度来仿真天线制造精度的改变；如制造误差只在局部存在，通过输入位置坐标，确定制造误差施加的范围。

(2)根据天线的几何造型，建立天线的结构模型；

(3)根据天线的实际工作情况，确定环境载荷的量值，将环境载荷的量值施加到天线结构模型中，得到确定系统误差的天线变形结构网格：

(4)根据天线变形结构网格，构建天线的变形结构模型；

(5)根据天线的实际工作环境，确定随机误差的量值，并将随机误差的量值施加到天线的变形结构模型中：

(6)将天线的变形结构模型转换为天线电磁分析模型：

(6a)由天线结构分析模型，得到天线结构模型的体单元；

(6b)由天线结构模型的体单元提取出天线表面单元；

(6c)对天线表面模型进行修正；

(6d)重新进行网格划分，构建符合电磁分析要求的新网格；

(6e)根据电磁分析网格，构建天线电磁分析模型；

(7)根据天线电磁分析模型，设置边界条件，激励，划分网格，计算天线的电性能参数，如果满足天线电性能计算精度要求，完成计算，反之，重复步骤(1)至步骤(6)，直到满足要求为止。

2.根据权利要求1所述的反射面天线机电综合分析方法，其中步骤(3)所述的将环境载荷的量值施加到天线结构模型中，按如下步骤进行：

(3a)通过有限元分析软件，读入步骤(2)建立的天线结构模型；

(3b)根据天线的实际工作环境，在既不破坏模型，又足以产生明显的变形以验证机电综合设计的正确性的前提下，设计多种载荷和控制的量值与施加位置，分别进行变形仿真试验；

(3c)如果步骤(3b)所做试验的变形结果满足设定的变形要求，则确定该载荷和控制的量值与施加位置；反之，改变载荷和控制的量值与施加位置，重复步骤(3b)，直到满足设定的变形要求为止；

(3d)根据步骤(3c)确定的载荷和控制的量值与施加位置，对天线有限元模型施加载荷和控制，得到天线的变形结构网格。

3.根据权利要求1所述的反射面天线机电综合分析方法，其中步骤(5)所述的将随机误差的量值施加到天线的变形结构模型中，按如下步骤进行：

(5a)根据天线的实际工作环境，确定施加随机误差的量值；

(5b)将随机误差的量值转换为符合正态分布的随机数，再将该随机数加到变形结构模型的节点坐标上；如随机误差只在局部存在，则通过输入位置坐标，确定随机误差的施加范围；

(5c)根据施加过随机误差的节点坐标，构建新的天线变形结构模型。

4.根据权利要求1所述的反射面天线机电综合分析方法，其中步骤(6b)所述的由天线结构模型的体单元提取天线表面单元，是从每一个体单元的六个面单元中提取出位于天线表面的面单元，并舍弃其他面单元，再将提取出来的所有面单元进行集成，得到天线的表面单元。

5.根据权利要求1所述的反射面天线机电综合分析方法，其中步骤(6c)所述的对天线表面模型进行修正，是判断每两个面单元是否重合，如果重合，则取其中一个面单元。反之，则全部保留。将保留的所有面单元进行集成，构建新的天线表面模型。

6.根据权利要求3所述的反射面天线机电综合分析方法，其中步骤(5a)所述的根据天线的实际工作环境，确定施加随机误差的量值，是根据天线的实际工作环境对天线的安装精度进行测试，再对测试数据进行统计，以测试数据的算数均方根值作为随机误差的量值。

7.根据权利要求3所述的反射面天线机电综合分析方法，其中步骤(5b)所述的将随机误差的量值转换为符合正态分布的随机数，是以随机误差的量值作为正态分布随机数的方差。

8.根据权利要求3所述的反射面天线机电综合分析方法，其中步骤(5c)所述的根据施加过随机误差的节点坐标，构建新的天线变形结构模型，按如下步骤进行：

(8a)根据施加过随机误差的节点坐标，得到新的节点坐标；

(8b)由三个节点坐标合成一个面单元，由六个面单元合成一个体单元；

(8c)将所有体单元集成，构建新的天线变形结构模型。