機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對(duì)反射面天線電性能的影響機(jī)理及其應(yīng)用.pdf

1、在國(guó)家重大基礎(chǔ)科研(國(guó)防973)項(xiàng)目的支持下,基于前人的工作,本文主要就機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對(duì)反射面天線電性能的影響機(jī)理以及基于影響機(jī)理的面板調(diào)整方法進(jìn)行了研究。完成的主要工作和取得的成果如下:
　　 1.根據(jù)分塊反射面天線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),推導(dǎo)出了面板偏移量與口面相位誤差的轉(zhuǎn)換矩陣。基于此誤差轉(zhuǎn)換矩陣,分析了面板位置誤差對(duì)分塊反射面天線電性能的影響機(jī)理。建立了面板加工誤差與副面位置誤差對(duì)天線電性能的影響關(guān)系模型。最后,在3.7米口徑Ku頻段

2、反射面天線上對(duì)影響機(jī)理模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。選擇了6米口徑Ku頻段反射面天線上進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),給出了有用的結(jié)果數(shù)據(jù)和曲線。
　　 2.基于對(duì)天線結(jié)構(gòu)受力情況的精確分析,得出了結(jié)構(gòu)位移隨天線仰角的變化關(guān)系。應(yīng)用最小二乘法計(jì)算了變形反射面的最佳吻合拋物面,把表面節(jié)點(diǎn)相對(duì)于最佳吻合面的均方根誤差表示為天線仰角的函數(shù)。應(yīng)用Ruze公式得到變形后反射面天線效率。把天線在各個(gè)仰角或者各個(gè)工作仰角區(qū)段出現(xiàn)的概率作為加權(quán)因子,以天線的增益損失最小

3、為目標(biāo),建立了天線反射面面板最佳安裝調(diào)整角的優(yōu)化模型。
　　 3.分析了大型反射面天線面板安裝調(diào)整的特點(diǎn),選擇最佳吻合面作為調(diào)整目標(biāo)面,給出了一種有效的面板調(diào)整方式以及相應(yīng)的最佳調(diào)整量的計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上研制了天線面板安裝測(cè)調(diào)軟件。對(duì)某6米口徑Ku頻段反射面天線進(jìn)行了仿真分析,優(yōu)化計(jì)算出了面板調(diào)整量,并對(duì)調(diào)整效果進(jìn)行了分析。
　　 4.為提高天線面板調(diào)整效率,以反射面天線的遠(yuǎn)區(qū)電場(chǎng)方向圖為研究對(duì)象,應(yīng)用物理光學(xué)法建立了

4、表面節(jié)點(diǎn)位移與遠(yuǎn)區(qū)電場(chǎng)的關(guān)系模型,將面板調(diào)整量與遠(yuǎn)區(qū)電場(chǎng)聯(lián)系起來(lái),從而實(shí)現(xiàn)了由遠(yuǎn)區(qū)電場(chǎng)方向圖反推天線反射面的面板調(diào)整量。對(duì)工程案例進(jìn)行了分析,給出了相關(guān)數(shù)據(jù)和曲線。討論了此方法的適用范圍,為天線反射面板的精確調(diào)整提供了指導(dǎo)。
　　 5.為抵消賦形曲面天線在各個(gè)工作仰角的部分變形,給出了一種通過(guò)調(diào)整副面位置來(lái)實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)姆椒?。首先?yīng)用標(biāo)準(zhǔn)拋物線對(duì)天線理論母線進(jìn)行分段擬合,得到一組標(biāo)準(zhǔn)拋物環(huán)面。用此組拋物環(huán)面去吻合天線在各個(gè)仰角的變形