[发明专利]基于机电耦合的圆柱共形阵列天线临界载荷的快速确定方法

权利要求书

1.基于机电耦合的圆柱共形阵列天线临界载荷的快速确定方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)确定圆柱共形阵列天线的结构参数和电磁工作参数；

(2)给出圆柱共形阵列天线所受的载荷初值；

(3)利用力学分析软件对圆柱共形阵列天线进行结构载荷变形分析，其结构载荷包括振动载荷、热载荷；

(4)基于圆柱共形阵列天线进行结构载荷变形分析的结果，获得每个阵元的周向和轴向位置偏移量，求出变形后阵元的新位置；

(5)根据变形后阵元的新位置，建立阵元直角坐标系及阵元球坐标系；

(6)确定阵元直角坐标系与阵元球坐标系之间的转换矩阵；

(7)基于阵元球坐标系下的阵元方向图，利用阵元直角坐标系与阵元球坐标系之间的转换矩阵，求出阵元直角坐标系下的阵元方向图；

(8)根据变形后阵元的新位置，确定阵元直角坐标系与阵列直角坐标系的转换矩阵；

(9)基于阵元直角坐标系下的阵元方向图，利用阵元直角坐标系与阵列直角坐标系的转换矩阵，求出阵列直角坐标系下的阵元方向图；

(10)根据口面加权分布，确定阵元激励幅度和相位；

(11)结合圆柱共形阵列天线相位参考点的位置和变形后阵元的新位置，计算每个阵元在目标处的空间相位差；

(12)利用圆柱共形阵列天线机电耦合模型，计算存在该载荷作用下圆柱共形阵列天线的方向图；根据圆柱共形阵列天线的方向图，计算天线电性能参数，并分析电性能相对圆柱共形阵列天线设计指标的恶化程度；

(13)根据天线设计指标要求增益损失小于0.5dB，判断计算出的电性能参数是否不满足要求，如果不满足要求则该载荷值即为圆柱共形阵列天线的载荷临界值；否则增加载荷大小，并重复步骤(2)至步骤(12)，直至不满足电性能指标要求。

2.根据权利要求1所述的基于机电耦合的圆柱共形阵列天线临界载荷的快速确定方法，其特征在于，所述步骤(1)按如下过程进行：

(1a)确定圆柱共形阵列天线的圆柱半径r，阵面内阵元的周向行数M、轴向列数N、相邻阵元在周向的圆心角γ和轴向的间距d_z，以及阵元的结构参数和工作频率f；

(1b)将阵面内阵元按照周向行、轴向列的顺序编号为(m,n)，其中m为1～M之间的整数，代表圆柱共形阵列天线第M行阵元的编号，n为1～N之间的整数，代表圆柱共形阵列天线第N列阵元的编号。