[发明专利]基于机电耦合模型的变形对数周期天线电性能预测方法

摘要

本发明公开一种基于机电耦合模型的变形对数周期天线电性能预测方法，主要解决对数周期天线中机电分离的问题。其方法包括：基于对数周期天线的结构设计参数建立有限元模型，加载自重及随机风等环境载荷，并进行有限元分析，得到其结构位移场。利用该分析结果，得到对数周期天线中各振子单元的电流分布以及由于振子单元位置和偏转引起的相位差，根据叠加定理，计算天线远区电场方向图；得到天线电性能参数，实现对数周期天线的机电耦合分析。本发明可使对数周期天线结构设计人员提高天线设计与制造质量。

主权项

1.一种基于机电耦合模型的变形对数周期天线电性能预测方法，其特征在于包括如下过程：(1)根据对数周期天线的结构参数，确定其结构有限元模型，得到每个振子单元各节点的理论坐标(x，y，0)；(2)利用对数周期天线的有限元模型，确定其约束条件和边界条件，根据重力、风荷两种环境载荷，确定该天线的全部等效载荷，得到包括每个振子单元各节点的位置偏移量(Δx，Δy，Δz)在内的结构位移场；(3)由振子单元各节点的理论坐标(x，y，0)加上振子单元各节点的位置偏移量(Δx，Δy，Δz)，得到变形后的位置坐标(x′，y′，z′)；(4)根据振子单元中心节点的位置，计算各段集合线的长度，根据网络理论计算出各振子单元中心馈电点的电流分布；(5)根据振子单元的位置及转角，确定辐射单元位置变化在远区目标处导致的空间相位误差(6)利用振子单元的单元方向图和其电流分布以及辐射场的相位分布，加上辐射单元的排列形式，计算对数周期天线远场方向图、波束指向和3dB波束宽度电性能参数；(7)根据对数周期天线的电性能指标要求，判断计算出的天线电性能参数是否满足要求，如果满足要求则天线结构设计合格；否则，修改结构设计参数，并重复步骤(1)至步骤(6)，直至满足要求。