[发明专利]一种基于机电耦合的大型赋形双反射面天线的副面补偿方法

权利要求书

1.一种基于机电耦合的大型赋形双反射面天线的副面补偿方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

(1)根据大型赋形双反射面天线的结构参数、工作频率及材料属性，在ANSYS软件中建立未变形赋形双反射面天线有限元模型，提取未变形赋形主反射面天线有限元模型中的节点坐标、单元信息和副反射面的节点坐标和单元信息；

(2)用分段抛物面去拟合未变形赋形双反射面天线主反射面，通过计算得到未变形赋形双反射面天线主反射面的分段拟合面；

(3)根据大型赋形双反射面天线所处环境的温度载荷，在ANSYS软件中对未变形赋形双反射面天线有限元模型加载温度载荷，然后计算在该温度载荷下的变形赋形双反射面天线有限元模型中的各个节点坐标；

(4)在变形天线的赋形双反射面模型中，提取副面顶点坐标的偏移量和副面指向的偏转角度，利用机电耦合模型，计算大型赋形双反射面天线发生变形但未经过补偿时的电性能；

(5)将大型赋形双反射面天线主反射面的分段拟合面整体平移、旋转，同时将每段拟合面进行变焦和轴向移动去吻合变形后的天线主反射面，利用遗传算法，优化计算得到大型赋形双反射面天线主反射面的最佳分段吻合面；

(6)在最佳吻合面对应的焦轴上选取焦点，通过计算馈源位于该焦点位置处的天线电性能，将电性能最佳时对应的焦点位置作为最佳馈源位置；

(7)根据得到的最佳馈源位置，利用最佳馈源和副面的相对位置不变来计算用于补偿天线电性能的副反射面位置调整量，将补偿后的副反射面的位置参数代入机电耦合模型中计算天线补偿后的电性能；

(8)比较补偿前后的天线电性能，判断大型赋形双反射面天线补偿前后的天线电性能提高量是否满足要求，如满足要求，则计算得到的变形大型赋形双反射面天线副反射面位置调整量为能够补偿大型赋形双反射面天线电性能的副反射面位置调整量；否则，增加寻找的焦点数量，重复步骤(6)-(8)，直至满足要求。

2.根据权利要求1所述的一种基于机电耦合的大型赋形双反射面天线的副面补偿方法，其特征在于，所述大型赋形双反射面天线的结构参数包括主、副反射面口径。

3.根据权利要求1所述的一种基于机电耦合的大型赋形双反射面天线的副面补偿方法，其特征在于，所述大型赋形双反射面天线的材料属性包括大型赋形双反射面天线背架材料和大型赋形双反射面天线主、副反射面面板的密度、热传导率、比热、泊松比、弹性模量和热膨胀系数。

4.根据权利要求1所述的一种基于机电耦合的大型赋形双反射面天线的副面补偿方法，其特征在于，所述补偿前的变形大型赋形双反射面天线的电性能为变形后但未经过补偿的大型赋形双反射面天线的增益；所述补偿后的变形大型赋形双反射面天线的电性能为变形后经过补偿的大型赋形双反射面天线的增益。

5.根据权利要求1所述的一种基于机电耦合的大型赋形双反射面天线的副面补偿方法，其特征在于，所述大型赋形双反射面天线利用等效馈源法把实馈源和副反射面的组合用位于虚焦点的最佳馈源来代替，使双反射面天线等效为只有主反射面和最佳馈源的单反射面天线。

6.根据权利要求1所述的一种基于机电耦合的大型赋形双反射面天线的副面补偿方法，其特征在于，步骤(2)中，大型赋形双反射面天线的主反射面利用分段拟合抛物面进行拟合，其拟合过程如下：

(2a)根据天线实际的口面、频率来确定实际选取的段数；

(2b)计算得到未变形天线主反射面分段拟合面每段抛物面的焦点和顶点的坐标，进而确定分段拟合抛物面。