《基於機電耦合的反射面天線變形預測及面板調整》是依託西安電子科技大學，由王偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於機電耦合的反射面天線變形預測及面板調整
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王偉
- 依託單位：西安電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大型反射面天線系統在國防和民用領域用途廣泛，天線電性能與其承載結構關係十分密切。本項目旨在研究從天線遠場方向圖預測反射面變形並繼而進行最佳化調整的方法。首先分析反射面面板加工誤差與安裝誤差對天線電性能的影響，建立聯繫反射面形狀與遠場方向圖的機電耦合分析模型。在此基礎上獲得實際天線的形狀誤差，並最佳化調整反射面板，從而使天線電性能達到最優，為天線設計人員進行合理的結構設計和工程裝配調試提供依據和建議。基於本項目的研究，設計人員能夠深入、定量地認識天線機械結構因素與電性能之間的影響關係，制定合理的結構設計方案，並在保證滿足反射面天線電性能指標的前提下，大大降低對天線結構的精度要求。這對降低天線結構設計難度與縮短研製周期意義重大。
結題摘要
項目按照計畫書要求，完成了規定的研究內容，達到了考核指標要求，實現了項目研究總目標。項目首先根據反射面天線分塊面板的結構特點，推導出了面板位置誤差與天線口徑面相位誤差之間的轉換矩陣，建立了面板位置誤差對電性能的影響關係；其次研究了面板加工工藝方法，建立了面板加工誤差與對應口面隨機相位誤差之間的關係，給出了天線遠場平均功率方向圖與加工誤差方差之間的關係模型；研究了面板溫度分布規律、面板熱變形分布規律及其對電性能的影響，通過實測和仿真結果得出了有用的結論；以遠區電場方向圖為研究對象，套用物理光學法建立了表面節點位移與遠區電場的線性關係，將面板調整量與遠區電場用線性方程組聯繫起來，通過矩陣的奇異值分解法來求解線性方程組，實現由遠區電場方向圖反推天線反射面的面板調整量；最後針對饋源位姿誤差，由遠場方向圖出發，反推饋源位置和指向誤差，可用於指導饋源調整，從而改善天線電性能。項目取得的創新成果主要包括：首次建立了面板製造精度與天線電性能的影響機理模型，為反射面天線的機電耦合設計奠定了理論基礎。將面板位置和遠區電場用線性方程組建立聯繫，使反射面板快速準確調整理論上成為可能。發掘了饋源位置誤差和指向誤差對天線電性能的影響機理，提出了從遠區電場反推最佳饋源位姿參數的方法，可用於改善電性能。項目及時推進了研究成果的轉化套用。項目組共發表學術論文13篇，其中SCI/EI檢索7/12篇。出版專著1部。申請國家發明專利5項，其中授權2項。獲陝西省科技進步一等獎1項。培養博士研究生3人，碩士研究生6人。
