基于拟合变形反射面的天线电性能预测方法

摘要

本发明公开一种基于拟合变形反射面的天线电性能预测方法，主要解决天线设计中机电分离的问题。其过程是：基于天线结构有限元分析，得到反射面变形后的节点位移；根据反射面节点的理论设计坐标和变形后坐标的空间位置关系，对变形反射面进行拟合；利用拟合的反射面，计算天线表面法向误差以及该法向误差导致的相位误差；根据天线口径面的幅度和相位参数，计算天线远区电场分布；依据天线远区电场分布计算天线远区电场方向图，从方向图中得到电参数，实现反射面天线结构位移场与电磁场耦合的电性能预测。本发明可用于指导天线的结构设计及对不同工况下的天线机电性能综合分析与评价。

主权项

一种基于拟合变形反射面的天线电性能预测方法，包括如下过程：(1)根据天线的反射面板、背架、中心体结构参数，确定天线结构有限元模型，得到反射面采样节点的理论坐标P(xi，yi，zi)；(2)利用有限元软件，对天线结构进行有限元分析，得到反射面变形后采样节点的位移P(Δxi，Δyi，Δzi)，并通过结构模型坐标系进行坐标转换，得到天线反射面的新坐标系；(3)在新坐标系中，利用实际变形反射面与拟合变形反射面的坐标误差，并使其最小，来构造拟合抛物面的方程组，得到拟合变形反射面的方程；(4)利用拟合变形反射面方程，得到反射面变形后节点P1的法线方向余弦及法线方向偏差εi，计算各节点在口径面引起的相位误差δi；(5)将天线口径面分成N个环域，计算第n个环域上的Kn个节点对应的口径面相位误差，得到第n个环域对应的相位误差δn，n＝1，…，N；(6)确定天线口径面的场的振幅分布Q(ρ′)，依据每个环域的相位误差δn，通过天线远区电场分布函数，计算天线的电参数；(7)根据天线设计的电性能要求，判断计算出的天线电参数是否满足要求，如果满足要求则天线结构设计合格；否则，修改结构设计参数，并重复步骤(1)至步骤(6)，直至满足要求。