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.     

随机参数反射面天线机电集成稳健优化设计

针对反射面天线风荷与结构参数具有随机性的特点,提出了随机因素下机电集成设计方法.首先,导出了随机因素下反射面天线电磁场与位移场的场耦合关系式.其次,提出了基于新关系式的机电集成稳健优化设计模型,给出了求解的策略与方法.最后,将所提出的理论与方法应用于某8m与40m天线中,得到了满意的结果.     

前馈圆极化反射面天线的焦场分析

在大型射电天文望远镜中,研究焦面场的分布对于合理配置馈源阵列具有指导意义。本文采用物理光学法,推导了平面入射波为圆极化、斜入射时,前馈抛物面天线的焦平面及与焦面平行的平面上的电场计算公式。并以我国计划建造的500m 口径球面反射天文望远镜(FAST)为实例,计算了 FAST 的焦面场。     

影响反射面天线副瓣性能的机理

由于反射面天线中抛物盒顶部开口所造成结构不连续，使其开口处产生的散射场对抛物盒的反射场干涉而造成口径场畸变，从而导致了天线副瓣性能变差。该文根据天线方向图与其口径场之间的关系，通过理论分析和仿真计算，分析、讨论了口径场分布影响天线副瓣性能的主要机理。     

一种大型反射面天线面板测试与调整方法及其应用

 针对大型抛物面天线反射面分块面板的特点,基于最佳吻合的概念,从机电耦合学科交叉的角度,研究了反射面分块面板的调整问题,推导出了靶标点与调整量之间的影响关系矩阵,给出了数值方法,研制了准实用软件.将程序软件应用于某实际天线中,收到了满意的结果.     

反射面天线焦面场采样研究与相控阵馈源设计

为了设计高性能的相控阵馈源(phased array feed,PAF),通过反射面天线焦面场最优采样的研究,给出了PAF参数与天线口径效率之间的关系,总结了PAF的最优采样范围和单元间距,导出了PAF单元数量的计算公式.给出了一个9 m天线的PAF设计实例和性能分析,在4～7 GHz频率范围内,扫描范围为±3°时,天...     

偏馈赋形紧缩场天线电气设计研究

本文对偏馈赋形紧缩场天线设计进行系统研究。提出一种新的偏馈双反射器天线几何光学综合的方法。该法便于理解、推导和用计算机作数值计算。文中提出了一种计算紧缩场交叉极化的新技术。经深入分析，得出了若干具有普遍性的结论。讨论了赋形紧缩场工程设计中的一个重要问题－交叉极化与绕射效应间的矛盾，并由此阐明了布局优化的重要性。     

考虑馈源位置误差的面天线机电耦合优化设计

 针对面天线结构设计中存在的机电分离以及忽视馈源位置误差的问题,从机械电磁两场耦合的角度,将反射面天线主面误差和馈源位置误差统一到天线方向图的远场计算公式中,从而可以研究包含馈源支撑结构在内的天线结构参数对主要电性能（包括增益、副瓣、波瓣宽度、指向精度等）的影响。利用该公式建立了包含馈源支撑结构参数的天线整体机电耦合优化模型,通过某8米天线的仿真对比表明了该耦合优化模型的优点,最后将该优化模型应用于某40米大型反射面天线,取得了满意的效果。     

反射面天线散焦特性研究

本文应用球面波展开和面电流积分相结合的方法分析了散焦反射面天线 ,给出了由于馈源系统位置偏差导致的反射面天线散焦的计算公式 ,计算结果与实验数据相吻合。     

偏馈栅格天线的栅面误差分析与仿真

研究了某偏馈栅格天线的栅面误差仿真技术。在分析栅格天线装配过程基础上,建立了其反射面装配的仿真模型,并对栅支板中心圆孔位置误差、栅条穿入误差和栅面误差进行了建模与仿真计算。对影响栅面精度的关键因素进行了讨论和优化。通过对比实验,验证了仿真结果的合理性。     

宽带双频双极化星载赋形反射面天线优化设计

为拓宽星载赋形反射面天线的工作带宽,运用物理光学(PO)、物理绕射理论(PTD)和极小极大值算法(Minimax)对其进行了设计.首先利用PO与PTD相结合的方法来计算天线远场,然后应用Minimax算法对目标函数进行优化来实现宽频带内的波束赋形.优化过程中同时考虑了天线的增益和带宽,并采用归一化的电场来进行构建目标函...     

基于实数编码遗传算法的赋形反射面天线设计

为了使星载天线的远场方向图与服务区的形状相匹配,并在服务区内获得高的增益和好的交叉极化隔离度,采用改进的实数编码遗传算法对其进行了优化设计。在优化过程中,以主极化增益和交叉极化隔离度作为优化目标,参考目标规划法来构造适应度函数;在群体选择的基础上采用差分进化方式、内插/外推和基因交换3种方法相结合来产生新个体,并采用自适应变异概率,来保证新一代染色体模式的多样性。最后以一个工作在Ku频段的赋形反射面天线为例,对其形状进行了优化设计。数值仿真结果表明,不仅天线的方向图与服务区形状匹配度很高,而且主极化增益和交叉极化隔离度都满足特定的设计要求,充分验证了所提算法的可行性和有效性。     

大型桁架面天线的机电耦合优化设计

该文针对桁架面天线结构优化设计中的机电分离问题,将天线表面的微小变形表示为口径场的相位变化,得到包含结构因素的天线远场耦合计算公式,通过实验验证了该耦合公式的有效性和正确性。利用该公式将电性能指标引入传统的天线结构优化中,建立了以天线重量或电性能为优化目标,以结构强度和多种电性能变化量为约束的机电耦合优化模型,可以在天线结构设计过程中直接考察天线的主要电性能(包括增益、副瓣、波瓣宽度、指向精度等),同时避免了单一使用天线面精度的预估电性能的不足。通过某8 m天线的仿真结果表明了该耦合优化模型的优点。     

阵列天线互耦补偿技术研究

分析阵列天线的互耦机理,利用电磁散射理论研究阵列天线的散射特性,得到阵列天线的散射矩阵,并根据散射矩阵中的实际物理意义,将矩阵进行分解,推导出阵列天线的互耦补偿公式,避免了复杂的计算,并在实际测试数据的基础上,利用提出的算法进行互耦补偿,验证了该算法的有效性。     

具有局部凸起形变反射面天线的方向图仿真

针对反射面天线受撞击表面形变问题,利用二次曲面交截椭圆建立局部凸起形变的数学模型,运用基于表面电流积分的物理光学方法计算辐射方向图,研究了天线发生形变后辐射特性随形变面积和形变位置的变化规律。结果表明,随着形变面积的扩大,副瓣电平逐渐升高;形变位于中心位置时,对方向图的影响最为显著。