亚毫米波天线有限元模型参数修正复合优化方法

天线有限元模型与实际天线往往存在结构参数误差和材料参数误差等,使有限元模型不能真实反映实际天线结构在各种载荷下的变形特性.针对亚毫米波天线,提出了亚毫米波天线有限元模型参数修正复合优化方法.该方法包括3步,第1步建立天线参数化有限元模型,并进行参数灵敏度分析;第2步,以第1步中得到的高灵敏度参数为优化变量建立优化函数,以初始模型与假想实际天线变形特性的差值最小为目标进行优化;第3步,基于零阶优化法和一阶优化法对天线有限元模型进行复合优化,使天线有限元模型逐渐逼近实际天线.为验证所提出参数修正优化方法的可行性,针对一台1.2 m亚毫米波天线,将对其进行假想实验获得的变形特性作为优化目标,分别对多个材料参数在不同的载荷工况下进行优化,结果表明天线有限元模型经过参数优化后与假想实际天线一致,证明了所提出的亚毫米波天线有限元模型参数优化修正方法可行,并在重力载荷下对修正优化后的天线模型的变形规律进行分析.这种优化方法可以推广应用到大口径亚毫米波天线的有限元模型修正中.

亚毫米波对角喇叭天线的GA优化设计及其性能测试

应用遗传算法(GA)对工作于150GHz的亚毫米波对角喇叭天线的辐射特性进行优化,并对优化结果进行了实验测试.针对亚毫米波波段的特点,采用口径积分法(AI)分析天线特性并由此构成GA的适应度函数,通过与Johnsson测量值和Virginia Diodes Inc公司实际产品的增益参数相对比,检验了适应度函数的正确性.根据GA优化后的对角喇叭天线结构,制作了实验样品,利用俄制返波管(BWO)和热膨胀式太赫兹波功率探测器,在准光实验平台上测试了该优化结构的增益范围和E面方向图.实验结果与GA优化所期望的目标相符合,证实了该优化软件在准光辐射器设计与研制中的可靠性.实验方案为亚毫米波乃至太赫兹波段电磁器件的参数测试、性能评估提供了一种便捷、有效的途径.

毫米波天线形面精度摄影测量技术及实践

天线反射面精度是天线系统主要的技术性能指标,一般要求表面精度是天线工作波长的1/16~1/32,而测量精度要达到表面精度的1/3~1/5。对于毫米波/亚毫米波天线,传统测量方法如经纬仪测量等存在很多缺点,本文提出一种新的测量技术,利用工业摄影测量技术对毫米波/亚毫米波天线形面进行测量,并进行了高精度天线形面测量实践,结果满足要求。