[發(fā)明專利]基于擬合變形反射面的天線電性能預(yù)測方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810018106.9
• 申請(qǐng)日: 2008-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN101267062A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段寶巖;王從思;李鵬;張福順;鄭飛;保宏;王偉;仇原鷹;陳光達(dá);黃進(jìn);朱敏波;宋立偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q19/10
• 分類號(hào): H01Q19/10;G06F17/00;G06F17/50
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心
• 代理人: 王品華;黎漢華

1.一種基于擬合變形反射面的天線電性能預(yù)測方法，包括如下過程：

(1)根據(jù)天線的反射面板、背架、中心體結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定天線結(jié)構(gòu)有限元模型， 得到反射面采樣節(jié)點(diǎn)的理論坐標(biāo)P(x_i，y_i，z_i)；

(2)利用有限元軟件，對(duì)天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，得到反射面變形后采樣節(jié)點(diǎn) 的位移P(Δx_i，Δy_i，Δz_i)，并通過結(jié)構(gòu)模型坐標(biāo)系進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，得到天線反射面的新坐 標(biāo)系；

(3)在新坐標(biāo)系中，利用實(shí)際變形反射面與擬合變形反射面的坐標(biāo)誤差，并使其 最小，來構(gòu)造擬合拋物面的方程組，得到擬合變形反射面的方程；

(4)利用擬合變形反射面方程，得到反射面變形后節(jié)點(diǎn)P₁的法線方向余弦及法線 方向偏差ε_i，計(jì)算各節(jié)點(diǎn)在口徑面引起的相位誤差δ_i；

(5)將天線口徑面分成N個(gè)環(huán)域，計(jì)算第n個(gè)環(huán)域上的K_n個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的口徑面相 位誤差，得到第n個(gè)環(huán)域?qū)?yīng)的相位誤差δ_n，n＝1，…，N；

(6)確定天線口徑面的場的振幅分布Q(ρ′)，依據(jù)每個(gè)環(huán)域的相位誤差δ_n，通過 天線遠(yuǎn)區(qū)電場分布函數(shù)，計(jì)算天線的電參數(shù)；

(7)根據(jù)天線設(shè)計(jì)的電性能要求，判斷計(jì)算出的天線電參數(shù)是否滿足要求，如果 滿足要求則天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合格；否則，修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，并重復(fù)步驟(1)至步驟(6)， 直至滿足要求。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線電性能預(yù)測方法，其特征在于步驟(3)按如下過程 進(jìn)行：

(3a)在新坐標(biāo)系中，計(jì)算實(shí)際變形反射面與擬合變形反射面的坐標(biāo)誤差Δr， Δr＝r(P₁)-r(P₀)，式中，P₁是天線變形反射面上采樣節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，P₀是擬合變形反射 面上采樣節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)；

(3b)利用實(shí)際變形反射面對(duì)擬合變形反射面的坐標(biāo)誤差Δr，根據(jù)最小二乘原理 和積分極值定理，構(gòu)造方程組A·β＝H，

其中，A為系數(shù)，

A=Σi=1numxi22fΣxiyi2f-Σxi-ΣxiyiΣxi2ΣxizifΣi=1numxiyi2fΣyi22f-Σyi-Σyi2ΣxiyiΣyizifΣi=1numxizi2fΣyizi2f-Σzi-ΣyiziΣxiziΣzi2fΣi=1numxi2fΣyi2f-n-ΣyiΣxiΣzif]]>

β為擬合拋物面的參數(shù)，β＝(Δx?ΔyΔzφ_x?φ_y?Δf)^T，

(3c)求解上述方程組，得到擬合拋物面的參數(shù)β，即Δx、Δy、Δz、φ_x、φ_y及Δf， 其中Δx、Δy、Δz為擬合拋物面頂點(diǎn)在原坐標(biāo)系中的位移，φ_x、φ_y分別為擬合拋物面的 焦軸繞原坐標(biāo)軸x、y的轉(zhuǎn)角，Δf為焦距變化量；

(3d)將擬合拋物面的參數(shù)代入擬合變形反射面公式中，得到擬合變形反射面的方 程：

z=(x-Δx)2+(y-Δy)24(f+Δf)+Δz+yφx-xφy]]>

式中，f是變形前反射面的焦距。