[发明专利]一种平板裂缝阵天线辐射阵面误差的建模方法

权利要求书

1.一种平板裂缝阵天线辐射阵面误差的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制作实验样板；

(2)对实验样板的整体表面误差信息进行粗测；

(3)根据采样定律与天线工作频率，确定样板的采样区域个数与位置；

(4)对选取的采样区域内表面误差信息进行精测，提取误差数据，具体按如下步骤进行：

(4a)根据样板采样区域内的误差量值选择使用的表面轮廓测量仪的金属探头触针，所述触针的半径小于样板误差均方根值的一半；

(4b)采样长度为20倍的天线波长，采样频率为表面误差最大幅值；

(4c)按照x向和y向等间距测量路径均匀扫描样板，得到样板的误差数据；

(5)对大、中、小三种尺度的误差信息进行分离，具体按如下步骤进行：

(5a)采用逐渐增大的结构元素对步骤(4)测得的数据进行两次开闭运算，首先采用结构元素SE1对图像进行开运算，滤除轮廓上方的尖峰，然后采用结构元素SE2对图像做闭运算，滤除轮廓下方的尖峰，再采用结构元素SE3对图像进行开运算，滤除轮廓上方的凸起，最后采用结构元素SE4对图像做闭运算，滤除轮廓下方的凹槽，得到表面误差的形状误差信息；

(5b)用原始数据减去形状误差得到表面粗糙度数据，粗糙度数据中包含着粗加工纹理以及精加工纹理两种尺度成分；

(5c)对表面粗糙度数据根据其灰度直方图分离出粗加工纹理和精加工纹理，大于灰度阀值的部分为精加工纹理，小于灰度阀值的部分为粗加工纹理，粗加工图像对应的精加工部分与精加工图像对应的粗加工部分都用平均高度代替，这样一幅图像就能分离成两幅带有不同特征的图像；

(5d)按上述方法，将表面误差信息分为大、中、小三种尺度信息；

(6)对大、中、小三种尺度的误差信息进行建模；

(7)将大、中、小三种尺度误差的数学模型进行整合；

(8)根据实测天线电性能与仿真天线电性能的对比，对所建立的表面误差模型的准确性进行验证，如果符合误差精度指标，则证明该建模方法足够准确，建模结束；如果不符合误差精度指标，则重复步骤(2)至步骤(7)，直至满足精度要求为止，建模结束。

2.根据权利要求1所述的平板裂缝阵天线辐射阵面误差的建模方法，其特征在于，在步骤(1)中，制作实验样板按如下步骤进行：

(1a)选择与天线样件一致的合金原料，将合金原料熔铸成板坯；

(1b)将板坯加热压制成薄板材，将薄板材放入模具中制成实验样板所需尺寸的面板雏形；

(1c)对面板雏形进行加工，得到面板；

(1d)在面板上加工辐射缝隙、镀膜，得到与所研究天线结构性能一致的实验用样板。

3.根据权利要求1所述的平板裂缝阵天线辐射阵面误差的建模方法，其特征在于，在步骤(2)中，对实验样板的整体表面误差信息进行粗测，按如下步骤进行：

(2a)根据样板粗糙度量值选择轮廓测量仪的金属探头触针，所述触针的半径小于样板粗糙度均方根值的一半；

(2b)按照x向和y向等间距测量路径均匀扫描样板，得到样板的误差数据。

4.根据权利要求3所述的平板裂缝阵天线辐射阵面误差的建模方法，其特征在于，在步骤(3)中，根据采样定律与天线工作频率确定样板的采样区域个数与位置按如下步骤进行：

(3a)根据步骤(2b)得到的误差数据，确定采样区域个数为天线工作波长与误差均方根值比值的5倍；

(3b)采样区域的位置选取为：从面板的中心向面板的四角划线，采样区域选择在连线上，根据采样区域个数从中心向外选取。