[发明专利]地基天线温度补偿方法

摘要

本发明公开了一种地基天线温度补偿方法。主要解决现有技术仅针对重力变形补偿电性能导致的电性能不理想的问题。其实现步骤为：（1）获取地基反射面天线参数，用上述参数计算天线的太阳直射点位置；（2）将天线面板分成M×N块，确定上述太阳直射点所在天线面板块区；（3）建立天线热变形副面位置补偿调整表，由实时天气情况查询副面位置补偿调整表，得到本块在六种极端条件下36个拟合参数；（4）对六种拟合参数进行分组插值，利用插值结果计算得到天线热变形副面位置补偿调整量，完成天线温度补偿。本发明能实时补偿温度场引起的天线变形，提高电性能，可用于地面通信天线、射电天文望远镜等地基天线的温度变形电性能实时补偿。

主权项

1.一种地基天线温度补偿方法，包括如下步骤：（1）获取地基反射面天线所在位置的时间参数，地理位置参数，天线面板参数和姿态参数；（2）根据步骤（1）中的参数，计算天线的太阳直射点位置；（3）将天线面板分成M×N块，其中M≥1，N≥2；（4）根据步骤（2）中天线的太阳直射点位置，确定直射点所在天线面板块区；（5）根据天线的环境温度T_ch和面板的最高温度T_cmax，计算太阳照射因子A_x：Ax=Tcmax-TchΔTmax,]]>式中，ΔT_max为仿真得到的最强太阳照射下面板最高温度与仿真环境温度差；（6）建立天线热变形副面位置补偿调整表：（6a）用太阳直射到每块面板中心时的最高环境温度T_hmax、最大照射因子A_max、最小照射因子A_min、最低环境温度T_hmin和适中环境温度T_zhong这5个参数，组合成6种极端条件，利用I-DEAS软件计算出每种极端条件下的天线温度场，即：在最高环境温度T_hmax，最大照射因子A_max条件下的天线温度场T1，在最高环境温度T_hmax，最小照射因子A_min条件下的天线温度场T2，在最低环境温度T_hmin，最大照射因子A_max条件下的天线温度场T3，在最低环境温度T_hmin，最小照射因子A_min条件下的天线温度场T4，在适中环境温度T_zhong，最大照射因子A_max条件下的天线温度场T5，在适中环境温度T_zhong，最小照射因子A_min条件下的天线温度场T6；（6b）把所述6种极端条件下的温度场分别加载到Ansys天线模型中，利用Ansys软件计算6种极端条件下的天线变形量，再由天线主面变形量拟合6种极端条件下的最佳吻合抛物面，得到每块面板在每种条件下的6个拟合参数：分别为顶点在x方向的移动量Δx、顶点在y方向的移动量Δy、顶点在z方向的移动量Δz，焦距变化量Δf，焦轴转角其中，为焦轴绕x轴方向转角，为焦轴绕y轴方向转角；（6c）将每块面板在6种极端条件下求得的36个拟合参数存储为表格形式，形成副面位置补偿调整表；（7）根据太阳直射点所在的块区查询副面位置补偿调整表，得到本块在六种极端条件下的六种拟合参数；（8）对面板顶点在x方向的移动量Δx进行分组插值：（8a）把面板顶点在x方向的移动量Δx在六种极端条件下的六个参数Δx₁、Δx₂、Δx₃、Δx₄、Δx₅、Δx₆值分为两组，第一组为对应天线温度场T2、T4、T6条件下求得的三个数值Δx₁、Δx₂、Δx₃，第二组为对应天线温度场T1、T3、T5条件下求得的三个数值Δx₄、Δx₅、Δx₆；（8b）对所述第一组数值Δx₁、Δx₂、Δx₃做二次拉格朗日插值，求得一个插值结果Δx₇；再对所述第二组数值Δx₄、Δx₅、Δx₆做二次拉格朗日插值，求得另一个插值结果Δx₈；利用所述两个插值结果再做线性插值，得到拟合参数Δx的最终插值结果Δx₉；（8c）同样方法，得到其它五种拟合参数的最终插值结果；上述六种拟合参数的最终插值结果近似为天线当前工作条件下的最佳吻合抛物面拟合参数；（9）根据当前工作条件下的最佳吻合抛物面拟合参数，计算得到天线热变形副面位置补偿调整量，即x方向的调整量x_F、y方向的调整量y_F和z方向的调整量z_F：式中，f₀为副面顶点到馈源相位中心的距离；（10）根据步骤（9）中的天线热变形副面位置补偿调整量，把天线副面顶点按照所述调整量调整到相应的距离，完成天线温度补偿。