天线最佳吻合轴向误差的精确计算方法

针对现有的吻合计算,存在以轴向RMS最小为设计目标的吻合,对目前计算轴向误差的方法进行了讨论,指出了某些稍不合理的地方,提出了一个较为准确的计算轴向误差的计算公式,并给出了推导过程.对某两个40米天线和64米天线的有限元模型进行了仿真分析,验证了该公式的合理性.实验结果说明,该方法应用范围更广,在工程中应用此方法可以得到更加精确的误差信,并在此基础上做吻合工作,以便更准确地指导下一步天线的安装和调整,获得更好的天线性能.     

表面误差对反射面天线电性能的影响

 针对反射面天线存在的误差问题,建立了包含系统误差和随机误差对电性能影响的数学模型.该模型根据表面误差与口径面相位分布的关系,利用口径法得到功率方向图.通过对模型分析可知,随机误差对方向图各个方位产生影响;系统误差产生栅瓣,且栅瓣的位置和电平取决于变形情况.最后将模型应用到8米口径的抛物面天线中,收到了满意的结果,验证了文中模型和方法的正确性.     

基于结构误差的六边形相控阵天线电性能分析

相控阵天线(Phased Array Antenna,PAA)阵面加工、安装中产生的随机误差导致天线电性能的下降,严重制约高性能PAA的发展.通过考虑互耦参数,且将阵面存在的结构误差作为附加的相位因子引入到天线方向图函数中,建立了平面六边形PAA阵面结构误差与天线电性能之间的结构-电磁耦合模型,并仿真分析了考虑互耦时结构误差与天线电性能的定量关系,以及天线阵元个数变化时,阵元安装精度和阵面平面度对天线电性能的影响规律,为工程设计人员帝定天线结构方案与制造公差提供了重要参考.     

基于阵面变形误差的有源相控阵天线电性能分析

有源相控阵天线（Active Phased Array Antenna,APAA）阵面安装产生随机误差,振动冲击、热功耗等引起阵面变形,二者产生的阵面结构变形误差会导致天线电性能的下降,已成为实现高性能APAA的难点之一。将阵面变形误差作为附加的相位因子引入到天线方向图函数中,建立了平面矩形APAA阵面变形误差与电性能之间的结构-电磁耦合模型,并仿真分析了天线阵元个数变化时,阵面变形误差对天线电性能的影响规律。     

一种含误差的双弯曲反射面天线的新建模方法

提出了一种新的双弯曲反射面天线的建模方法,在拉格朗日插值和三次样条插值的基础上进行滑动平均,建立了具有馈源三维实体的含误差的双弯曲反射面天线模型,充分考虑了反射面模型的精度和光滑性,基于FMM给出了天线反射面存在不同加工误差和馈源安装误差情况下的赋形反射面电性能的分析,并比较了仿真结果与测试值,二者吻合性良好。结果表明:该建模方法有效,计算结果可靠,对误差设计和降低制造成本具有重要的参考价值。     

大型面天线CAE分析与电性能计算的集成

研究了CAD/CAE集成建模技术和天线组合结构理论,基于反射面位移场并采用PO法分析天线远区电场,解决了由背架、反射面和中心体组成的组合结构网格自动划分难题,开发了面向大型雷达天线结构的集成分析系统.此系统可辅助结构设计人员对天线结构参数进行修改,对结构形状、分布方式进行调整,对天线加工精度、装配精度提出合理要求.工程案例的应用结果证明了该系统的有效性与准确性.     

低副瓣气象雷达天线增益测量及误差分析

简述了低副瓣S波段8.54 m气象雷达天线的基本特性,提出利用方向图积分法计算天线方向性增益,扣除方向图有限积分区域引起的增益损失、漏失损失、交叉极化损失、失配损失和馈源网络插入损耗,从而确定天线增益的方法。给出了各种增益损失因子的计算公式,分析了方向图积分法测量天线增益误差,其均方根误差≤"0.224 dB。最后给出了S波段8.54 m气象雷达天线增益的实测结果,测量结果同理论结果吻合很好。     

结构误差对天线阵面电性能的影响

基于场耦合的概念,建立了有源相控阵天线阵面的机电耦合模型。天线阵面的阵元布置为环栅阵,仿真计算了阵面因子方向图和阵面方向图。依据此环栅阵,将结构误差加入机电耦合模型,得到结构变形误差,阵面加工误差,累积安装误差对天线阵面电性能的影响数据。研究分析结构误差对天线增益、栅瓣电平、波束指向和波束宽度等天线阵面电性能指标的影响,可知天线阵面对振动的位移响应对电性能的影响满足系统的指标要求,阵面加工误差和累积安装误差对天线阵面电性能的影响较小。     

型面周期性误差对环形桁架可展开天线 电性能的影响及其消除方法

环形桁架可展开天线的型面由一系列面片拼合而成,其电性能由这些面片的大小和形状决定.本文针对环形可展开天线型面周期性几何逼近误差导致天线远场方向图存在电平较高的栅瓣的问题,提出了通过破坏误差周期性来消除其对电性能影响的方法.首先,分析了型面几何逼近误差的周期性及其对天线电性能的影响;其次,提出两种消除型面几何逼近误差周期性的方法,一是在径向引入破坏因子,二是改变型面环向轮廓形状;最后,建立优化模型,求出同时满足用户电性能和结构要求的网面分环数和破坏因子.数值仿真表明本文提出的型面优化设计方法既能在保证天线增益的条件下消除栅瓣,又不导致天线结构过于复杂.     

用几何光学法计算特殊形状的双镜天线

导出了几何光学法计算双镜天线方向图的求解方程，利用几何光学法并经过特殊处理，计算了椭圆波束变焦距环焦天线和多波束抛物环面天线的方向图。实测结果和理论计算基本一致，从而验证了该方法的正确性。     

双频基站天线中的反射板形状设计

蜂窝移动通信系统中的基站天线通常由直线阵列加反射板构成,而反射板的形状主要影响天线的前后比特性及水平面辐射方向图.该文对适合于基站天线的几种典型反射板形状进行优选,并采用矩量法线栅技术仿真计算了各种反射板形状对天线辐射性能的影响,根据仿真结果给出了满足基站天线双频辐射要求的反射板形状.     

随机相位误差对相控阵天线的性能影响

为了对随机相位误差对于相控阵天线波束指向精度和副瓣电平的影响进行分析,以一维均匀直线阵为模型,采用概率统计的手段对波束指向误差的数学期望、方差和峰值副瓣电平进行了推导,并对此结果进行了计算机仿真验证和比较.仿真结果表明,理论公式推导得到的结论与仿真实验的各项结果吻合良好.     

基于最小二乘法的天线变形反射面的拟合

面天线变形反射面表达式的确立是计算其电性能的重要基础 ,提出的拟合方法就是用来精确确定变形反射面的数学方程的。其基本原理是通过分析天线结构 ,根据反射面节点位移 ,最小化整个曲面上采样型值点的轴向误差的均方根 ,从而求出用来确定变形抛物面几何位置的 6个参数 ,同时也就得到了基于最小二乘法的变形反射面方程。该拟合方法简单实用 ,易于程序实现 ,能够对天线机械结构设计人员提供了理论指导与帮助。     

S/X/Ka三频段天线电轴不一致性对天线性能的影响

为满足测量船未来深空探测测控任务的需求,设计了三频段合用的波束波导天线。通过计算各频段在4种情况下的波束不一致及增益损失,分析了多频同时工作时电轴不一致对天线性能的影响,提出了天线尽量跟踪在高频段的使用建议,对实际应用具有极大意义。     

大型天线表面精度实时检测

介绍一种大型天线表面精度实时检测仪,它可以检测出天线表面形变的位置和大小,通过实时调整天线面板,从而大大改善大型反射面天线的系统性能。     

建立微波标准场的高性能天线的研制

建立微波功率密度标准是解决微波场强的量值溯源和计量问题的关键,而建立精确的宽频带、宽量程微波功率密度标准装置离不开产生微波标准场的高性能微波天线.通过理论计算和仿真分析研制了频率覆盖1～18 GHz的5付角锥形喇叭天线,用以建立量程为10mW/cm2的宽频带微波功率密度标准装置.采用三天线法对实际制作完成后的天线的增益和驻波比进行了测量.结果表明,所研制的天线的性能完全符合性能设计要求.此外,还研究分析了由天线在微波功率密度标准发生装置中所引入的不确定度,给出了其对微波功率密度标准发生装置的总不确定度的贡献.结果表明所研制的天线完全符合宽频带、宽量程和高精度的微波功率密度发生装置的要求.