《平板裂縫天線表面誤差對其電性能的影響機理研究》是依託西安電子科技大學，由李娜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：平板裂縫天線表面誤差對其電性能的影響機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李娜
- 依託單位：西安電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
平板裂縫天線具有結構緊湊、重量輕、高增益、低副瓣等優異的結構與電氣性能，是目前機載火控雷達的首選天線形式。因其輻射單元與饋電網路為一體加工成型，可調性差，又長期工作在強振動、高溫差環境，易發生變形，結構誤差成為制約其性能提高的主要瓶頸。本項目以天線輻射波導和輻射陣面兩類典型結構表面誤差為研究對象，對表面誤差的建模及影響機理問題進行基礎科學研究，旨在為有效控制表面誤差、提出新型表面設計方案提供理論指導與方法支持。具體內容：提出基於電性能的表面誤差建模方法，分別建立兩種結構表面誤差數學模型；利用空間坐標轉換技術推導輻射縫幅相誤差，進而建立表面誤差對天線遠場方向圖影響關係公式；通過建立表面輪廓參數最佳化模型，實現天線面向電性能的表面功能性設計。本項目的實施對實現天線整體最佳化設計、提高其性能指標、降低加工成本具有重要理論意義與工程價值，同時也將為其他電子裝備結構因素影響機理問題的研究提供思路借鑑。
結題摘要
平板裂縫天線具有結構緊湊、重量輕、高增益、低副瓣等優異的結構與電氣性能，是目前機載火控雷達的首選天線形式。因其輻射單元與饋電網路為一體加工成型，可調性差，又長期工作在強振動、高溫差環境，易發生變形，結構誤差成為制約其性能提高的主要瓶頸。本項目以天線輻射波導和輻射陣面兩類典型結構表面誤差為研究對象，對表面誤差的建模及影響機理問題進行基礎科學研究，最終為有效控制表面誤差、提出新型表面設計方案提供理論指導與方法支持。具體研究內容：提出基於電性能的表面誤差建模方法，建立兩種結構表面誤差數學模型；利用空間坐標轉換技術推導輻射縫幅相誤差，進而建立表面誤差對天線遠場方向圖影響關係公式；通過建立表面輪廓參數最佳化模型，實現天線面向電性能的表面功能性設計。重要結果：經過三年的研究工作，本項目取得了四項重要成果：(1)針對腔體結構表面粗糙度, 建立了表面粗糙度對電性能產生實質影響的機電耦合理論建模; 針對面板結構表面粗糙度特殊的形成機理與分布特點，提出了一種面板廣義粗糙度的概念, 對表面粗糙度中三種尺度的誤差成分進行有效地分離與重構，建立了表面粗糙度多尺度理論模型; (2)建立了表面粗糙度對平板裂縫陣天線輻射性能的影響關係理論模型;(3)提出了非理想天線機電綜合建模仿真分析方法;(4)基於電磁散射理論，實現了非理想表面輪廓的多尺度反演；(5)對三種非理想金屬表面的位移電流進行了理論計算。本項目的實施對實現天線整體最佳化設計、提高其性能指標、降低加工成本具有重要理論意義與工程價值，同時也將為其他電子裝備結構因素影響機理問題的研究提供思路借鑑。
