[發明專利]基于誤差因素的反射面天線機電綜合分析方法

有效

• 申請號: 201010290058.6
• 申請日: 2010-09-20
• 公開（公告）號: CN102073754A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 鄭飛;李娜;段寶巖;陳梅;李鵬
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;H01Q19/10
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于誤差因素的反射面天線機電綜合分析方法，包括如下步驟：

(1)根據天線加工的實際情況，確定天線制造誤差的量值，按如下步驟將其融入到天線的結構參數中，對天線進行幾何造型：

(1a)根據天線的具體形式以及電性能指標要求，提取天線的主要結構參數；

(1b)將結構參數按照相應的格式，寫成可編輯的文件格式；

(1c)利用現有的三維造型軟件，讀取天線結構參數的文本文件，得到天線的三維模型；

(1d)根據天線加工的實際情況，確定天線模型的描述精度，通過改變描述精度來仿真天線制造精度的改變；如制造誤差只在局部存在，通過輸入位置坐標，確定制造誤差施加的范圍。

(2)根據天線的幾何造型，建立天線的結構模型；

(3)根據天線的實際工作情況，確定環境載荷的量值，將環境載荷的量值施加到天線結構模型中，得到確定系統誤差的天線變形結構網格：

(4)根據天線變形結構網格，構建天線的變形結構模型；

(5)根據天線的實際工作環境，確定隨機誤差的量值，并將隨機誤差的量值施加到天線的變形結構模型中：

(6)將天線的變形結構模型轉換為天線電磁分析模型：

(6a)由天線結構分析模型，得到天線結構模型的體單元；

(6b)由天線結構模型的體單元提取出天線表面單元；

(6c)對天線表面模型進行修正；

(6d)重新進行網格劃分，構建符合電磁分析要求的新網格；

(6e)根據電磁分析網格，構建天線電磁分析模型；

(7)根據天線電磁分析模型，設置邊界條件，激勵，劃分網格，計算天線的電性能參數，如果滿足天線電性能計算精度要求，完成計算，反之，重復步驟(1)至步驟(6)，直到滿足要求為止。

2.根據權利要求1所述的反射面天線機電綜合分析方法，其中步驟(3)所述的將環境載荷的量值施加到天線結構模型中，按如下步驟進行：

(3a)通過有限元分析軟件，讀入步驟(2)建立的天線結構模型；

(3b)根據天線的實際工作環境，在既不破壞模型，又足以產生明顯的變形以驗證機電綜合設計的正確性的前提下，設計多種載荷和控制的量值與施加位置，分別進行變形仿真試驗；

(3c)如果步驟(3b)所做試驗的變形結果滿足設定的變形要求，則確定該載荷和控制的量值與施加位置；反之，改變載荷和控制的量值與施加位置，重復步驟(3b)，直到滿足設定的變形要求為止；

(3d)根據步驟(3c)確定的載荷和控制的量值與施加位置，對天線有限元模型施加載荷和控制，得到天線的變形結構網格。

3.根據權利要求1所述的反射面天線機電綜合分析方法，其中步驟(5)所述的將隨機誤差的量值施加到天線的變形結構模型中，按如下步驟進行：

(5a)根據天線的實際工作環境，確定施加隨機誤差的量值；

(5b)將隨機誤差的量值轉換為符合正態分布的隨機數，再將該隨機數加到變形結構模型的節點坐標上；如隨機誤差只在局部存在，則通過輸入位置坐標，確定隨機誤差的施加范圍；

(5c)根據施加過隨機誤差的節點坐標，構建新的天線變形結構模型。

4.根據權利要求1所述的反射面天線機電綜合分析方法，其中步驟(6b)所述的由天線結構模型的體單元提取天線表面單元，是從每一個體單元的六個面單元中提取出位于天線表面的面單元，并舍棄其他面單元，再將提取出來的所有面單元進行集成，得到天線的表面單元。

5.根據權利要求1所述的反射面天線機電綜合分析方法，其中步驟(6c)所述的對天線表面模型進行修正，是判斷每兩個面單元是否重合，如果重合，則取其中一個面單元。反之，則全部保留。將保留的所有面單元進行集成，構建新的天線表面模型。

6.根據權利要求3所述的反射面天線機電綜合分析方法，其中步驟(5a)所述的根據天線的實際工作環境，確定施加隨機誤差的量值，是根據天線的實際工作環境對天線的安裝精度進行測試，再對測試數據進行統計，以測試數據的算數均方根值作為隨機誤差的量值。

7.根據權利要求3所述的反射面天線機電綜合分析方法，其中步驟(5b)所述的將隨機誤差的量值轉換為符合正態分布的隨機數，是以隨機誤差的量值作為正態分布隨機數的方差。

8.根據權利要求3所述的反射面天線機電綜合分析方法，其中步驟(5c)所述的根據施加過隨機誤差的節點坐標，構建新的天線變形結構模型，按如下步驟進行：

(8a)根據施加過隨機誤差的節點坐標，得到新的節點坐標；

(8b)由三個節點坐標合成一個面單元，由六個面單元合成一個體單元；

(8c)將所有體單元集成，構建新的天線變形結構模型。