天線罩機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對其電性能的影響研究.pdf

1、天線罩是典型的機(jī)電結(jié)合的電子裝備，其機(jī)械結(jié)構(gòu)因素將影響帶罩天線系統(tǒng)的電性能。針對目前天線罩研究中存在的問題，本文就天線罩機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對電性能的影響進(jìn)行了研究，完成的主要工作如下:
　　1)建立了天線罩機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對電性能影響的分析模型。研究了罩體變形、材料參數(shù)及罩體厚度對天線罩電性能的影響，建立了罩體變形、材料參數(shù)及罩體厚度對帶罩天線系統(tǒng)電性能影響的分析模型。在此基礎(chǔ)上，分析了金屬桁架式天線罩的結(jié)構(gòu)變形對系統(tǒng)電性能的影響，及流線形

2、飛行器天線罩的材料參數(shù)誤差對系統(tǒng)電性能的影響，相關(guān)結(jié)論對工程實踐有參考意義。
　　2)對金屬桁架式天線罩進(jìn)行了機(jī)電集成優(yōu)化設(shè)計研究?；谔炀€罩機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對電性能影響的分析模型，將變尺寸桿件的概念引入到金屬桁架式天線罩的分析與設(shè)計中，建立了大型金屬桁架式天線罩的機(jī)電集成優(yōu)化設(shè)計模型，并利用粒子群優(yōu)化算法求解之。數(shù)值實驗的結(jié)果表明，通過機(jī)電集成優(yōu)化，在保證結(jié)構(gòu)剛度的條件下，天線罩的電性能與自重均得到了明顯改善。
　　3)提出了

3、補(bǔ)償介質(zhì)夾層式天線罩引起的口徑場相位畸變的反射面賦形設(shè)計方法。針對介質(zhì)夾層式天線罩中介質(zhì)夾層導(dǎo)致天線口徑場相位畸變的問題，根據(jù)天線罩機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對電性能影響的分析模型，從天線一罩體集成設(shè)計的角度出發(fā)，在天線設(shè)計階段就考慮到天線罩的影響，通過對反射面天線進(jìn)行賦形設(shè)計，以補(bǔ)償天線罩夾層部分對天線口徑場相位分布的不利影響。數(shù)值實驗的結(jié)果表明，該方法可有效改善帶罩天線系統(tǒng)的電性能，對于方向圖畸變導(dǎo)致的副瓣電平抬升和零深變化其效果尤為顯著。

4、>　　4)對飛行器天線罩進(jìn)行了多目標(biāo)變厚度優(yōu)化設(shè)計研究。針對飛行器天線罩的變厚度設(shè)計中僅優(yōu)化指向誤差能夠得到較好的傳輸損耗的問題，根據(jù)天線罩機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對電性能影響的分析模型，以帶罩天線系統(tǒng)的傳輸損耗和指向誤差為目標(biāo)，采用粒子群優(yōu)化算法，對罩體的壁厚進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計。仿真結(jié)果解釋了前述問題，此外，發(fā)現(xiàn)并解釋了目標(biāo)函數(shù)空間中的“傳輸損耗墻”現(xiàn)象。所得結(jié)果對于流線形飛行器天線罩具有一般性，相關(guān)結(jié)論對飛行器天線罩的設(shè)計有參考價值。
　

5、　5)采用反向源重構(gòu)技術(shù)來確定已成型天線罩中的材料參數(shù)誤差。針對飛行器天線罩中材料參數(shù)誤差影響電性能的問題，引入反向源重構(gòu)技術(shù)，使用高頻方法建立了從帶罩天線系統(tǒng)遠(yuǎn)場到天線罩透射系數(shù)的反演模型，并提出了從透射系數(shù)到材料參數(shù)的反求方法。這一方法實現(xiàn)較為容易，且降低了反演所用系數(shù)矩陣的維數(shù)，此外進(jìn)一步提出了一種不增加反演模型中未知量數(shù)目的天線罩網(wǎng)格細(xì)化方法，以降低遠(yuǎn)場的測量難度及反演模型的求解難度。數(shù)值實驗的結(jié)果表明，利用該方法反求罩體的材料