[發(fā)明專利]一種基于稀疏排列的微波器件螺栓安裝位置的快速確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410625303.2
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104462651A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王從思;彭雪林;王艷;王偉;李申;周金柱;陳光達(dá);米建偉;黃進(jìn);楊崇金;程景勝
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種基于稀疏排列的微波器件螺栓安裝位置的快速確定方法，其特征在于，該方法包括如下過程：

(1)根據(jù)微波器件的各組成部分，確定包含微帶線、介質(zhì)基板及接地外殼的微波器件的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及材料屬性，同時(shí)確定微波器件的電磁工作參數(shù)；

(2)根據(jù)微波器件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定螺栓的安裝區(qū)域；

(3)根據(jù)微波器件的實(shí)際安裝需求，確定螺栓的布局參數(shù)；

(4)根據(jù)確定的螺栓安裝區(qū)域與螺栓的布局參數(shù)，確定螺栓排布的初始方案，得到初始的螺栓排布的稀疏矩陣；

(5)根據(jù)給定的微波器件的結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料屬性以及螺栓排布的初始方案在結(jié)構(gòu)分析軟件中建立微波器件的結(jié)構(gòu)有限元模型，得到介質(zhì)基板表面采樣節(jié)點(diǎn)Q_i的設(shè)計(jì)坐標(biāo)(x_i,y_i,z_i)；

(6)利用有限元軟件，對微波器件進(jìn)行工作環(huán)境載荷分析，得到介質(zhì)基板表面采樣節(jié)點(diǎn)Q_i變形后的位移(Δx_i,Δy_i,Δz_i)，并計(jì)算采樣節(jié)點(diǎn)Q_i變形后的新坐標(biāo)為(x_i+Δx_i,y_i+Δy_i,z_i+Δz_i)；

(7)根據(jù)最小二乘法原理，利用數(shù)據(jù)分析軟件MATLAB對變形介質(zhì)基板表面進(jìn)行擬合，得到變形介質(zhì)基板表面的空間曲面方程；

(8)根據(jù)變形介質(zhì)基板表面的空間曲面方程、微波器件的結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料屬性及電磁工作參數(shù)，在電磁分析軟件中建立微波器件的電磁分析模型；

(9)利用電磁分析軟件，計(jì)算微波器件的傳輸性能參數(shù)；

(10)根據(jù)微波器件的傳輸性能指標(biāo)要求，判斷當(dāng)前螺栓稀疏排布形式下計(jì)算出的微波器件傳輸性能是否滿足要求，如果滿足要求，則當(dāng)前螺栓排布的稀疏矩陣為最佳螺栓排布形式；否則，根據(jù)上一次的螺栓排布的稀疏矩陣以及當(dāng)前的微波器件的傳輸性能，通過選擇、交叉、變異的方法更新螺栓排布的稀疏矩陣，并重復(fù)步驟(4)至步驟(10)，直至滿足要求。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于稀疏排列的微波器件螺栓安裝位置的快速確定方法，其特征在于，所述步驟(1)中確定微波器件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括微帶傳輸線、介質(zhì)基板以及接地外殼的長度、寬度及高度，安裝螺栓的公稱直徑；確定微波器件的材料屬性，包括彈性模量、泊松比、相對介電常數(shù)及質(zhì)量密度；確定微波器件的電磁工作參數(shù)，包括微帶傳輸線的電磁工作頻率f與工作波長λ。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于稀疏排列的微波器件螺栓安裝位置的快速確定方法，其特征在于，所述步驟(2)中根據(jù)微波器件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定螺栓的安裝區(qū)域，按照下述方法進(jìn)行：

(2a)設(shè)介質(zhì)基板的長度與寬度分別為a和b，安裝螺栓的公稱直徑為D，則將介質(zhì)基板的長劃分為M個(gè)等間距線段，若M＝a/D為整數(shù)，則取M＝a/D；否則，更新螺栓的公稱直徑為D_k+1＝D_k+1mm，并重復(fù)計(jì)算，直至M滿足整數(shù)要求，且當(dāng)k＝1時(shí)，D₁＝D；同理，將介質(zhì)基板的寬劃分為N個(gè)等間距線段；

(2b)根據(jù)劃分后得到的等間距線段，將介質(zhì)基板的螺栓安裝表面劃分為M×N個(gè)矩形柵格，其中矩形柵格有包含微帶線和不包含微帶線兩種類型，其中每個(gè)不包含微帶線的矩形柵格中心即為螺栓的安裝區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于稀疏排列的微波器件螺栓安裝位置的快速確定方法，其特征在于，所述步驟(3)根據(jù)微波器件的實(shí)際安裝需求，確定螺栓的布局參數(shù)，包括螺栓安裝表面的稀疏率F。