反射面天線的賦形設計及形面預測.pdf

1、在陸地觀測、地球遙感、衛(wèi)星通訊以及深空探測等國防和航天領域，空間大型可展開天線是系統(tǒng)中必不可少的關鍵性設備，并朝高增益、高頻段、高精度和大口徑等方向發(fā)展。天線的性能不僅由電磁因素決定，而且也受到機械結構因素的緊密影響，涉及典型的機電耦合問題。為了滿足天線的高頻段和波束賦形要求，對反射面的精度保持提出了新的挑戰(zhàn)，其機電耦合關系更為突出。為確保天線的電性能指標，本文研究了天線反射面的賦形設計與形面預測，主要工作及成果如下：
　　首先，

2、研究了天線反射面位移場與電磁場間的耦合關系。以旋轉拋物面天線為例，介紹了天線的基本電參數(shù)和口徑場法，將有限元網(wǎng)格劃分方法應用到現(xiàn)有的口徑場法中，結合形函數(shù)和質心切分法，建立了反射面表面誤差與口徑面上對應三角形單元相位誤差項之間的關系。通過分析桁架式可展開反射面天線的機電耦合特性，表明與傳統(tǒng)方法相比，提出的方法大幅減少電磁場計算時的網(wǎng)格數(shù)量，在施加隨機節(jié)點位移后，會導致方向圖中主瓣衰減、旁瓣升高。
　　其次，針對反射面天線賦形設計，

3、提出了一種改進的口徑面相位綜合法。假設滿足口徑面的幅相分布可以產(chǎn)生期望方向圖，且指定口徑面幅相分布可通過簡單形狀的反射面產(chǎn)生，該方法在給定一個近場口徑面的初始幅度分布值的基礎上，優(yōu)化近場口徑面的相位分布。然后計算賦形反射面的坐標值，根據(jù)反射面形狀和饋源輻射方向圖計算口徑面的幅度分布。利用所提出的方法，設計了一個可以照射到中國所有區(qū)域的賦形天線。
　　最后，基于電性能測試數(shù)據(jù)，研究了反射面的形面預測方法。介紹了核函數(shù)和支持向量回歸的