一种基于稀疏排列的微波器件螺栓安装位置的快速确定方法

摘要

本发明公开了一种基于稀疏排列的微波器件螺栓安装位置的快速确定方法，包括：1)确定微波器件的结构参数、材料属性和电磁工作参数；2)确定螺栓在介质基板上的安装区域；3)确定螺栓的布局参数；4)确定螺栓排布的初始方案，得到初始螺栓排布稀疏矩阵；5)建立微波器件的结构有限元模型，得到介质基板表面采样节点设计坐标；6)计算介质基板表面采样节点变形后的新坐标；7)得到变形介质基板表面空间曲面方程；(8)建立微波器件的电磁分析模型；(9)计算微波器件的传输性能参数；(10)判断当前螺栓稀疏排布形式下的微波器件传输性能是否满足要求。该方法通过改变螺栓的排布形式，使传输性能达到工程设计要求，指导微波器件结构设计。

主权项

一种基于稀疏排列的微波器件螺栓安装位置的快速确定方法，其特征在于，该方法包括如下过程：(1)根据微波器件的各组成部分，确定包含微带线、介质基板及接地外壳的微波器件的结构参数以及材料属性，同时确定微波器件的电磁工作参数；(2)根据微波器件的结构参数，确定螺栓的安装区域；(3)根据微波器件的实际安装需求，确定螺栓的布局参数；(4)根据确定的螺栓安装区域与螺栓的布局参数，确定螺栓排布的初始方案，得到初始的螺栓排布的稀疏矩阵；(5)根据给定的微波器件的结构参数、材料属性以及螺栓排布的初始方案在结构分析软件中建立微波器件的结构有限元模型，得到介质基板表面采样节点Q_i的设计坐标(x_i,y_i,z_i)；(6)利用有限元软件，对微波器件进行工作环境载荷分析，得到介质基板表面采样节点Q_i变形后的位移(Δx_i,Δy_i,Δz_i)，并计算采样节点Q_i变形后的新坐标为(x_i+Δx_i,y_i+Δy_i,z_i+Δz_i)；(7)根据最小二乘法原理，利用数据分析软件MATLAB对变形介质基板表面进行拟合，得到变形介质基板表面的空间曲面方程；(8)根据变形介质基板表面的空间曲面方程、微波器件的结构参数、材料属性及电磁工作参数，在电磁分析软件中建立微波器件的电磁分析模型；(9)利用电磁分析软件，计算微波器件的传输性能参数；(10)根据微波器件的传输性能指标要求，判断当前螺栓稀疏排布形式下计算出的微波器件传输性能是否满足要求，如果满足要求，则当前螺栓排布的稀疏矩阵为最佳螺栓排布形式；否则，根据上一次的螺栓排布的稀疏矩阵以及当前的微波器件的传输性能，通过选择、交叉、变异的方法更新螺栓排布的稀疏矩阵，并重复步骤(4)至步骤(10)，直至满足要求。