[发明专利]温度和弯矩载荷下聚合物基微带天线变形量的计算方法

权利要求书

1.温度和弯矩载荷下聚合物基微带天线变形量的计算方法，其特征在于：所述微带天线采用三层结构，包括贴片层(1)、基底(2)和接地板(3)；包括如下步骤，

步骤一：给出微带天线结构满足的三个边界条件，并联立所述的三个边界条件求出常数应变c，弯曲轴t_b和弯曲半径r；

边界条件一：形成常数应变的合力为零

E_g(c-α_gΔT)t_g/(1-ν_g)+E_s(c-α_sΔT)t_s/(1-ν_s)+E_f(c-α_fΔT)t_f/(1-ν_f)＝0 (1)

其中：E为材料的弹性模量，c为应变的常数部分，α为材料的热膨胀系数，ΔT为温度载荷，t为材料的厚度，v为材料的泊松比，且下标g、s、f分别表示接地板(3)、基底(2)和贴片层(1)；

边界条件二：形成弯曲应变的合力为零

其中：z为纵坐标，z满足-t_g≤z≤t_s+t_f，t_b为弯曲应变分量为0的弯曲轴，r为聚合物基微带天线结构的弯曲半径；

边界条件三：关于弯曲轴的总弯矩与施加弯矩相等

其中σ为材料的应力，且下标g、s、f分别表示接地板(3)、基底(2)和贴片层(1)，M为弯矩载荷，联立所述的三个边界条件，求出常数应变c，弯曲轴t_b和弯曲半径r：

步骤二：求取微带天线应变ε；

根据公式求取微带天线应变ε，其中c为应变的常数部分，z为纵坐标，z满足-t_g≤z≤t_s+t_f，t_b为弯曲应变分量为0的弯曲轴，r为微带天线结构的弯曲半径；

步骤三：求取温度和弯矩载荷下聚合物基微带天线变形量ΔL；

在温度载荷ΔT及弯矩载荷M共同作用下，所述微带天线的应变随z轴呈线性分布，是纵坐标z的函数ε(z)；当微带天线结构内部位移满足连续的边界条件，根据微带天线结构的变形量ΔL＝L₀·ε(z)求取温度和弯矩载荷下聚合物基微带天线变形量ΔL，且微带天线的变形量也随z轴呈线性变化；其中：L₀为微带天线结构原长度，为已知给定值。

2.如权利要求1所述的温度和弯矩载荷下聚合物基微带天线变形量的计算方法，其特征在于：还包括步骤四：根据步骤二求取的微带天线应变ε和已知的贴片层(1)、基底(2)和接地板(3)材料的弹性模量分别求出微带天线贴片层(1)应力σ_f、基底(2)应力σ_s和接地板(3)应力σ_g；

根据公式计算贴片层(1)的应力σ_f，其中z满足t_s≤z≤t_s+t_f；

根据公式计算基底(2)的应力σ_s，其中z满足0≤z≤t_s；

根据公式计算接地板(3)的应力σ_g，其中z满足-t_g＜z≤0。

3.如权利要求2所述的温度和弯矩载荷下聚合物基微带天线变形量的计算方法，其特征在于：还包括步骤五：根据步骤三求取的温度和弯矩载荷下聚合物基微带天线变形量ΔL，设计满足高温和弯曲共形下符合所需辐射特性的聚合物基微带天线，解决实际工程问题。