[发明专利]一种基于阵元互耦的大型变形阵列天线副瓣性能预测方法

权利要求书

1.一种基于阵元互耦的大型变形阵列天线副瓣性能预测方法，包括如下过程：

(1)根据阵列天线的结构参数和材料属性，确定阵列天线结构有限元模型；

(2)利用有限元软件，对振动载荷下的阵列天线结构进行动力学分析，得到结构变形后阵元的位置偏移量，进而确定阵元的新坐标；

(3)根据阵元的新坐标，将阵列天线交叉划分成N_u个子阵，利用电磁仿真软件分别获取各子阵的互耦参数矩阵，并用N_u个子阵的互耦参数矩阵构建变形阵列天线整体的互耦参数矩阵；

(4)根据阵元的位置偏移量和阵元间的互耦参数，利用阵列天线机电耦合模型，计算天线远区电场分布；

(5)根据阵列天线远区的电场值，建立功率方向图极值与阵元幅度相位的关系式，计算天线的副瓣电平；

(6)根据天线设计的副瓣电平要求，判断计算出的副瓣电平是否满足要求，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(5)，直至满足要求。

2.根据权利要求1所述的一种基于阵元互耦的大型变形阵列天线副瓣性能预测方法，其特征在于，步骤(1)阵列天线的结构参数，包括阵元、T/R组件、冷板、阵面框架的参数；阵列天线的材料属性包括弹性模量、泊松比和密度。

3.根据权利要求1所述的一种基于阵元互耦的大型变形阵列天线副瓣性能预测方法，其特征在于，步骤(2)按如下过程进行：

(2a)给定阵列天线结构有限元模型的约束条件和机载随机振动加速度功率谱，利用有限元软件计算阵列天线的振动变形量；

(2b)提取阵列天线有限元模型中各阵元中心节点在x,y,z方向上的位置偏移量(Δx,Δy,Δz)。

4.根据权利要求1所述的一种基于阵元互耦的大型变形阵列天线副瓣性能预测方法，其特征在于，步骤(3)按如下过程进行：

(3a)令阵元间的间距以天线工作波长λ为单位，根据天线阵面变形后阵元的新坐标，将阵列天线在x轴向和y轴向均以7λ为间距交叉划分成N_u个子阵，子阵的交叉距离为3.5λ；

(3b)利用电磁仿真软件分别计算出各子阵的互耦参数矩阵S_i，i为1～N_u之间的自然数；

(3c)根据所划分的子阵，将各子阵的互耦参数矩阵S_i填入到总的互耦参数矩阵中对应的位置，其中子阵i和子阵i+1之间交叉的阵元间互耦参数均用子阵i+1内阵元间互耦参数S_i+1内对应参数来表示，i为1～N_u之间的自然数，构建成阵列天线总的互耦参数矩阵S。