[发明专利]基于远场的薄壳式天线罩壁厚修磨方法

权利要求书

1.一种基于远场的薄壳式天线罩壁厚修磨方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据已知的天线口径场，计算天线的远场，绘制远场方向图T₁，并从远场方向图中提取电性能指标，即主波束位置G₁、左一副瓣L₁和右一副瓣R₁；

(2)对上述天线加上天线罩，测量带罩天线的远场，绘制带罩天线的远场方向图T₂，并从该远场方向图中提取主波束位置G₂、左一副瓣L₂、和右一副瓣R₂这些电性能指标；

(3)对天线罩进行网格划分，根据带罩天线的远场计算公式以及所测远场，反求出天线罩罩体各处的透射系数；

(4)根据罩体各处的透射系数以及整个天线罩的外形和壁厚，反求出天线罩罩体各处的介电常数；

(5)根据天线罩罩体的介电常数分布，按照电厚度一致的原则，初步确定出天线罩壁厚的修磨量；

(6)按照确定的修磨量在专门的数控机床上修磨天线罩的壁厚；

(7)测量修磨罩壁后的带罩天线远场，绘制远场方向图T₃，并从该远场方向图中提取主波束位置G₃、左一副瓣L₃和右一副瓣R₃这些电性能指标；

(8)根据天线设计的电性能要求，判断加罩且对天线罩进行修磨后系统的电性能指标是否在允许的范围内，如果满足，则终止修磨；否则，对天线罩的网格划分进行细化，重复步骤(3)到步骤(7)，直至结果满足要求。

2.根据权利要求1所述的基于远场的薄壳式天线罩壁厚修磨方法，其特征在于步骤(3)所述的根据带罩天线的远场计算公式以及所测远场，反求出天线罩罩体各处的透射系数，按如下步骤进行：

(3a)根据带罩天线的远场计算公式，建立从远场到天线罩透射系数的反演模型：

b11b12···b1nc11c12···c1nb21b22···b2nc21c22···c2n························bm1bm2···bmncm1cm2···cmn•TH1TH2···THnTV1TV2···TVn=F1F2···Fm]]>

其中，b₁₁,...,b_mn，c₁₁,...,c_mn为根据远场计算公式得到的中间变量，T_H1,...,T_Hn，T_V1,...,T_Vn为天线罩的透射系数，F₁,...,F_m为测量出的天线远场，m为所测远场点的数目，n为天线罩划分的网格数;

(3b)使用最小二乘法求解步骤(3a)中的反演模型，即可得到天线罩上各点处的透射系数。

3.根据权利要求1所述的基于远场的薄壳式天线罩壁厚修磨方法，其特征在于所述步骤(4)中根据罩体各处的透射系数以及整个天线罩的外形和壁厚，反求出天线罩罩体各处的介电常数，按如下步骤进行：

(4a)根据天线罩的外形和壁厚，利用透射系数的计算公式计算入射到天线罩上的电磁波的水平极化分量的透射系数T_H和垂直极化分量的透射系数T_V：

TH=2A·+BH·+CH·+D·=|TH|e-jηH]]>

TV=2A·+BV·+CV·+D·=|TV|e-jηV]]>

其中，A·=ch(jV·d),]]>BH·=Z1H·sh(jV·d)ZH,]]>BV·=Z1V·sh(jV·d)ZV,]]>CH·=ZHsh(jV·d)Z1H·,]]>CV·=ZVsh(jV·d)Z1V·,]]>D·=ch(jV·d),]]>V·=2πλϵr·-sin2θM,]]>Z1H·=ϵr·-sin2θMϵr·,]]>Z1V·=1ϵr·-sin2θM,]]>ϵr·=ϵr(1-jtanδ),]]>Z_H=cosθ_M，ZV=1cosθM,]]>这些参数均为中间变量；d为天线罩的壁厚，ε_r为罩体材料的介电常数，tanδ为损耗角正切，θ_M为入射角，其大小由天线罩的外形决定，λ是天线的波长，根据天线工作频率f和光速c，通过公式计算得到，|T_H|、|T_V|分别为T_H、T_V的模值，η_H、η_V分别为T_H、T_V的相位；

(4b)在罩体材料的介电常数的取值范围内预取一系列介电常数值，并用步骤(4a)中的计算公式计算出一系列备选的透射系数值；

(4c)对比步骤(3)中反求出的罩体透射系数和步骤(4b)中计算出的一系列备选的透射系数值，从备选的透射系数中找出与罩体透射系数相同的值，则该备选的透射系数值对应的介电常数即为罩体的介电常数。