[发明专利]面向增益与指向大型变形抛物面天线面板吻合旋转调整方法

摘要

本发明公开了一种面向增益与指向大型变形抛物面天线面板吻合旋转调整方法，包括确定抛物面天线结构方案及促动器初始位置，建立有限元模型、促动器支撑面板节点；计算天线结构自重变形，提取变形抛物面节点；计算天线最佳吻合抛物面；计算变形抛物面的均方根误差，判断天线增益是否满足要求；反转吻合抛物面，确定最优工作性能下目标曲面；确定变形抛物面与目标曲面的对应节点，计算促动器调整量；调整面板位置，更新天线结构有限元模型，利用机电耦合模型计算变形天线电性能，判断天线指向是否满足要求，输出促动器调整量，得到优面板吻合旋转调整量。本发明具有促动器总行程短、明显改善天线反射面精度、提高天线增益和保证天线工作指向的优点。

主权项

1.一种面向增益与指向大型变形抛物面天线面板吻合旋转调整方法，其特征在于，包括如下过程：(1)根据大型抛物面天线的结构参数、工作频率及材料属性，确定天线结构方案及促动器初始位置，在有限元力学分析软件中建立理想情况下的天线结构有限元模型，并确定促动器支撑面板节点；所述大型抛物面天线的结构参数包括反射面口径和焦距；所述大型抛物面天线的材料属性包括天线背架材料和反射面面板材料的密度、弹性模量；(2)根据建立的理想情况下的天线结构有限元模型，在有限元力学分析软件中对未变形抛物面天线结构有限元模型施加重力载荷，计算天线结构自重变形，并提取天线变形抛物面的节点信息；(3)根据天线变形抛物面的节点信息，基于最小二乘原理，计算天线最佳吻合抛物面；(4)根据天线最佳吻合抛物面，计算天线变形抛物面的均方根误差，根据大型抛物面天线的性能要求，判断天线增益是否满足要求，若不满足，进行步骤(5)，若满足，进行步骤(8)；(5)根据天线指向，反转天线最佳吻合抛物面，确定最优工作性能下的目标曲面；(6)确定天线变形抛物面与目标曲面的对应节点，计算促动器调整量；步骤(6)按如下过程进行：(6a)由理想设计面上促动器支撑面板的节点的法线方向余弦，得到天线变形抛物面上促动器支撑面板的节点的法向方向余弦(ui,vi,wi)： u i = - x i c 2 f ( f + z i c ) , v i = - y i c 2 f ( f + z i c ) , w i = f f + z i c ; ]]>(6b)提取促动器支撑面板节点，由理想设计面上促动器支撑面板的节点的法线方向余弦，得到经过天线变形抛物面上促动器支撑面板的节点的法线方程： x - x d u = y - y d v = z - z d w ; ]]>(6c)求解上述法线方程，得到过天线变形抛物面上促动器支撑面板的节点的法线方向直线与目标曲面交点的z坐标，以及天线变形抛物面上促动器支撑面板的节点对应目标曲面的法线方向的交点

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