[发明专利]一种基于机电耦合模型的赋形反射面天线电性能预测方法

摘要

本发明公开了一种基于机电耦合模型的赋形反射面天线电性能预测方法，包括：确定赋形反射面天线结构方案；建立赋形反射面天线结构有限元模型；计算赋形面天线结构自重变形；计算赋形反射面天线的赋形面误差和馈源误差对天线口径场幅度相位的影响项；利用赋形反射面天线机电耦合模型，计算变形赋形反射面天线的电性能；判断是否满足设计要求。该方法可以准确分析重力载荷对赋形反射面天线结构的影响，实现赋形反射面天线的结构和电磁两场耦合分析；分析各种结构误差对天线工作性能的影响，可以找出其中主要结构因素，根据实际需要给出合理的结构精度要求，缩短研制周期，降低研制成本。

主权项

1.一种基于机电耦合模型的赋形反射面天线电性能预测方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：(1)根据赋形反射面天线的结构参数以及材料属性，确定天线结构方案；(2)在有限元力学分析软件中建立赋形反射面天线结构有限元模型；(3)根据建立的天线结构有限元模型，在有限元力学分析软件中对赋形反射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，并提取赋形反射面天线有限元模型各个节点的误差；(4)根据赋形反射面天线有限元模型各个节点的误差，计算赋形反射面天线在重力载荷情况下的赋形面误差和馈源误差对天线口径场幅度相位的影响项；(5)利用赋形反射面天线机电耦合模型，计算赋形反射面天线的电性能；(6)根据赋形反射面天线的电性能指标要求，判断赋形反射面天线电性能是否满足要求，如果满足要求，则确定赋形反射面天线结构设计方案；否则，修改赋形反射面天线结构参数，并重复步骤(1)到步骤(5)，直至满足要求；所述步骤(4)中，计算赋形反射面天线在重力载荷下赋形面误差，按如下过程进行：(4a)当赋形反射面天线存在赋形面节点轴向误差Δz′，未变形赋形面与抛物面之间存在轴向误差Δz，给出Δz与Δz′共同影响下的赋形反射面天线相对于抛物面天线的波程差(4b)根据步骤(4a)得到的波程差得出赋形反射面天线的相位误差(4c)赋形反射面天线的轴向误差Δz′包括随机轴向误差Δz_γ(γ)和系统轴向误差Δz_s(δ(β))；(4d)将步骤(4c)赋形反射面天线的轴向误差Δz′和未变形赋形面与抛物面之间存在轴向误差Δz代入步骤(4b)赋形反射面天线的相位误差中，得到赋形面和抛物面之间的形面轴向误差对口径场相位的影响项赋形面随机误差对口径场相位的影响项和赋形面系统误差对口径场相位的影响项