[发明专利]星载微带阵列天线热变形对电性能影响的快速预测方法

摘要

本发明公开了一种星载微带阵列天线热变形对电性能影响的快速预测方法，包括1)确定天线的几何模型参数、材料属性和电磁工作参数；2)建立天线结构有限元模型，确定约束条件，计算天线的阵面热变形；3)计算在热载荷环境下阵列天线中天线单元的结构变形量、中心节点偏移量和指向偏转量；4)计算微带天线单元的辐射方向图函数；5)计算相邻两天线单元在辐射场的空间相位差、口面相位误差；6)建立星载微带阵列天线机电耦合模型，绘制天线辐射场方向图；7)分析在热载荷环境下天线结构热变形对天线辐射性能的影响。本发明可用于快速评价天线结构热变形对天线辐射性能的影响，从而指导天线的热设计和结构设计，减少研制成本、缩短研制周期。

主权项

星载微带阵列天线热变形对电性能影响的快速预测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)根据星载微带阵列天线的基本结构，确定星载微带阵列天线的几何模型参数、材料属性和电磁工作参数；(2)根据星载微带阵列天线的几何模型参数和材料属性在ANSYS软件中建立星载微带阵列天线的结构有限元模型；根据星载微带阵列天线的安装形式确定结构有限元模型的约束，并在结构有限元模型上加载热载荷；计算星载微带阵列天线在热载荷环境下的阵面热变形；(3)计算在热载荷环境下星载微带阵列天线中每个天线单元自身结构变形量；每个天线单元中心节点在安装平面(x，y)方向和安装平面法向(z)的位置偏移量；以及每个天线单元的指向偏转量；(4)根据星载微带阵列天线的几何模型参数、电磁工作参数以及在热载荷环境下星载微带阵列天线单元自身结构变形量，计算微带阵列天线单元辐射方向图函数；(5)根据星载微带阵列天线有限元模型中天线单元的位置偏移量，计算星载微带阵列天线中相邻两天线单元在观察点处的辐射场空间相位差，进而得到星载微带阵列天线辐射场的口面相位误差；(6)综合星载微带阵列天线单元辐射方向图函数、星载微带阵列天线辐射场口面相位误差和天线单元指向偏转量，建立星载微带阵列天线机电耦合模型，根据星载微带阵列天线机电耦合模型绘制阵列天线辐射场方向图；(7)根据星载微带阵列天线辐射场方向图，分析在热载荷环境下星载微带阵列天线结构热变形对天线辐射性能的影响。