[发明专利]一种网状反射面天线参数化建模方法

说明书

本发明提供了一种网状反射面天线参数化建模方法：首先选择天线形式为桁架式或径向肋式；然后输入天线参数，对于桁架式天线，所述天线参数包括索网分段数；对于径向肋式天线，所述天线参数包括径向索网层数和周向结点间距；确定索网的边界结点，按照等边三角形原则自底边生长或按照周向结点初始间距生成网面结点；然后生成以相邻网面结点为顶点的所有三角形，形成天线形面；计算天线形面的精度；判断形面精度是否满足预设的精度要求，若满足，则提取天线的索网和形面信息，输出形面设计接口文件，否则采用动态边界调整法，更新反射面的索网和形面，直至形面精度满足预设精度要求。该方法实现了形面精度的高效率精确计算。

技术领域

本发明涉及一种网状反射面天线参数为建模方法，生成适应桁架式或者径向肋式，符合形面精度要求的天线索网及形面。属于天线技术领域，

背景技术

随着我国卫星通信、无线广播系统、地球观测、遥感等领域的进一步发展，对10米以上口径的大型天线的需求必将进一步增加。该类天线由于受到火箭整流罩容积的限制一般采用的是发射时收拢，入轨后展开的形式。由金属反射丝网和柔性索构成的反射面天线，便是一种适合以上需求的天线形式，因而索网设计也受到越来越广泛的关注。

西安电子科技大学申请的专利“索网反射面天线的测地线索网生成方法”(专利申请号：201410377294.X，申请公布号：CN 104156523 A)，公开了一种索网反射面天线的测地线索网生成方法。该方法可以生成适用于桁架式反射面天线的索网，但是无法生成天线的反射面形面，也无法根据反射面形面精度调整索网设计，以使反射面实现预期的形面精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服上述现有技术的不足，提供一种网状反射面天线参数化建模方法，适用于桁架式和径向肋式两种天线形式，可根据形面精度要求自适应调整形面设计的天线索网和形面，满足了工程对网状反射面的不同需求，简化了网状反射面天线几何网面设计的工作量。

本发明的技术解决方案是：一种网状反射面天线参数化建模方法，该方法包括以下步骤：

(1)、选择天线形式，所述天线形式为桁架式天线或径向肋式天线；

(2)、初始化天线参数，对于桁架式天线，所述天线参数包括索网分段数N₁；对于径向肋式天线，所述天线参数包括径向索网层数N₂和周向结点间距d；

(3)、根据步骤(2)所述天线参数确定索网的边界结点，生成网面结点，对于桁架式天线，相邻的网面结点构成等边三角形；

(4)、根据网面结点，形成天线形面；

对于桁架式天线，根据等边三角形原则，连接结点间隔等于三角形边长的网面结点，形成索网结构，任意三条索网相交构成形面三角形，再根据每一个网面结点与理论形面结点的距离，将所有网面结点沿天线焦轴方向移动到理论形面上；

对于径向肋式天线，从内至外逐层连接每层的网面结点，形成索网结构，连接相邻层的相邻结点，形成相邻层间的辅助线，任意一条索网与两条辅助线相交构成形面三角形，再根据每一个结点到与理论形面结点的距离，将所有网面结点沿天线焦轴方向移动到理论形面上；

(6)、计算形面精度，判断形面精度是否满足预设的精度要求，如果满足，则提取索网和形面信息，形成索网和形面设计接口文件，否则，调整网面结点，重复步骤(3)～(7)。

对于桁架式天线，所述步骤(3)的具体步骤为：

(3.1a)、在索网反射面天线投影平面内的索网内接六边形的每个边上，等距离选取N₁个结点，作为平面结点；

(3.1b)、将所选取的所有平面结点，投影到索网反射面天线的反射面上，形成索网边界结点；