天线反射面和馈源位置误差对电性能的影响规律研究

提出的基于Zernike多项式描述的反射面误差模型,用以分析反射面和馈源位置误差对电性能的影响规律。利用该模型,以标准卡塞格伦13 m口径天线为研究对象进行建模仿真。研究了反射面位置误差分布、馈源相位中心误差和馈源角度误差对远场方向图的影响规律,结果表明主面X偏移、RY偏移、馈源X偏移,导致了方向图整体偏移,副瓣电平不同程度抬高。主面Y偏移、Z偏移、馈源角度偏移,仅导致副瓣电平不同程度抬高。主面RX偏移对方向图基本无影响,增益损失对Z偏移较为敏感,相同偏移量时,Z偏移对增益损失为X、Y偏移的8倍。

一种陆基充气天线反射面材料拉伸性能研究

提出用一种三维结构的大隔距机织间隔织物增强PVC膜复合材料作为陆基充气天线的反射面材料。为研究反射面材料表层不同方向力学性能的差异,不同拼接材料和不同拼接宽度与拼接处断裂强力的关系以及反射面材料间隔方向拉伸能力的影响因素,对反射面材料进行了单轴拉伸试验。试验结果表明:试样材料表层的拉伸断裂强度为纬向>经向>45°方向;基布在与PVC膜复合后经纬向断裂强力提高2~3倍,45°方向断裂强力提高10倍。拼接宽度和拼接材料的断裂强度与材料拼接处的断裂强度正相关;间隔方向的抗拉伸性能与间隔纱的密度、表层织物组织结构的密度成正比,与间隔高度成反比,其中间隔丝的密度对间隔方向的抗拉伸性能影响程度最大。

某折叠天线反射体的装配方法研究

天线反射体作为某车载折叠天线的重要部件,具有数量多、动作次数多、安装复杂的特点。文中针对某天线反射体的结构特点和安装精度要求,分析了天线背架及铰链的装配难点及影响安装精度的因素。合理安排装配工艺流程,采样板装配及使用配套工装的方法,最终实现了天线反射体的安装精度,满足所有技术指标。该方法在批生产时成本低、效率高,可供同类型车载折叠天线反射体的安装提供参考。

某车载固面可展开天线反射体结构建模与分析

某车载6.3 m口径固面可展开天线反射体由瓜瓣面板、背架、展开机构、底座和固定面支撑梁组成。根据不同结构与可展开机构部件的特点,建立了天线反射体有限元模型,开展了模态分析、自重载荷力学分析和风力载荷分析。仿真结果有效揭示了天线反射体模态与型面精度的变化情况,指出了可展开特性带来的反射体周向刚度较弱的问题,可为后续的结构设计与机构集成提供指导。

碳纤维复合材料天线反射面研制

碳纤维复合材料产品具有轻质、高强度、高刚度等特点。本文介绍了新型碳纤维复合材料天线反射面的研制过程，并详细叙述了该天线研制工艺中的关键技术。

天线反射面精度测量技术述评

首先介绍国内外面天线制造业的先进水平,提出研究天线反射面精度测量新技术的必要性和紧迫性。在此基础上回顾面天线测量技术的发展历程:传统的测量方法,工业测量系统的方法,以及射电全息测量方法;展望天线反射面测量技术如激光雷达测量技术及数据处理理论与方法的发展。

空间充气天线反射器受冲击气体质量损失分析

为了获得空间粒子撞击对结构性能的影响规律,开展了对某型号空间充气展开天线反射器受空间粒子冲击作用下的内部气体质量损失和内部充气压力变化的分析.结果表明:气体质量损失与时间呈平方递增关系,且随入射粒子的直径以及内部充气压力的增加而增加.消除反射面薄膜褶皱的最优内部充气压力为12 Pa.薄膜材料的充气圆环内部充气压力至少要达到16.8 kPa.分析结果为空间充气展开天线反射器表面精度控制提供依据.

抛物面天线反射面参数化建模与热变形优化分析

为更好地分析卫星在轨运行期间天线主反射面热变形对天线性能的影响,应用PCL,对MSC.PATRAN/NASTRAN进行二次开发,将参数化建模、抛物面拟合、型面精度分析引入有限元计算,并对某大口径复合材料天线主反射面在均匀温度场下的热变形进行了数值模拟,优选出合理的铺层方式,获得了变形后的天线性能指标.研究结果表明:数值模拟探索出适合于在轨卫星天线减少热变形的铺层设计方法,所获变形值、抛物面拟合参数、型面精度误差等结果符合设计要求,为复合材料天线主反射面的设计应用提供了依据,同时解决了通用CAE软件无法预估热变形对天线性能影响的问题.

星载抛物面天线反射器太阳辐射热流分析

太阳辐射是在轨抛物面天线反射器产生变形并导致其电性能下降的重要因素.针对天线轨道位置的时变性及抛物反射器的几何特点,讨论了太阳辐射光线与轨道面的夹角、进出地球阴影区的时刻等参数.根据抛物面方程以及太阳光辐射向量,运用几何方法分析抛物面天线的自遮挡作用,并给出了相应的判据,同时利用坐标变换实现天线反射面的对地指向不变.该方法实现对在轨抛物面天线反射器的太阳辐射热流的实时分析,为准确分析反射器的热变形或热颤提供条件.

基于在轨热环境的可展开天线反射面精度调整技术

随着宇航事业的发展,网状展开天线的尺寸越来越大,对形面精度要求越来越高(特别是高频段),在轨热环境与地面调整点的热环境差别大,必须采用基于在轨热环境的网面精度调整技术以满足反射面的精度要求。就在轨热环境下的辅助牵引面式网面精度调整技术的理论分析及调整方法进行了探讨,给出了计及在轨热环境的网面形状精度调整的基本理论公式及调整步骤,并对某样机进行了调整计算。计算结果表明,文中的分析、公式、方法是正确的,可行的。

碳纤维天线反射体制造技术

本文对天线反射体的原材料、模具、结构设计及成型工艺等方面进行了研究和讨论 。

一种伞状天线反射器型面热变形测量及分析模型在轨预示

文章详细介绍了在真空高低温环境下一种伞状可展开天线的型面测量过程。首先依据天线在轨热分析结果定义典型温度工况,然后采用红外加热笼与天线自身主动热控相结合的方法实现天线各部件不同温度的控温要求,并采用摄影测量方法测量典型极端工况下的天线反射器型面热变形。结果表明,测量值与试验前热变形预示结果一致性较好,证明天线热变形分析模型有较高精度。依据在轨热分析温度场计算天线在轨热变形,得到天线在最大温度梯度工况下的型面变化(RMS)最大为0.19 mm。

低成本大口径碳纤维复合材料天线反射面制造及应用

通过对室温固化环氧树脂/碳纤维体系材料的选择和成型工艺的研究,采用室温湿法固化和真空袋压相结合的成型工艺成功制造出大口径碳纤维复合材料天线反射面,其成本较中温固化成型降低50%以上。该反射面已用于口径1.2m的车载抛物面天线,满足Ka及Ka以下频率的使用要求。

碳/环氧复合材料C波段天线反射面研制

简述了碳/环氧复合材料C波段天线的组成,并对天线反射面制造工艺过程、材料选择及特性、铺层分析、成型模具设计、固化成型工艺参数选择、产品质量控制等内容进行了研究。结果表明:研制的某型号卫星蜂窝夹层结构复合材料抛物面天线的型面精度可控制在均方差精度为0.16 mm,经多次飞行试验考核,该天线各项指标均达到设计要求。

碳纤维天线反射面的热变形仿真

碳纤维天线在大范围温变场将发生一定的变形，引起较大的天线波束指向误差，造成电性能下降，合理的铺层设计可以有效减少碳纤维天线热变形。应用ANSYS有限元分析技术，对各种铺层下的反射面在20～80℃范围内热变形进行了仿真分析，优选出合理的铺层方式；为了验证仿真结果，设计了一套测试装置。实验结果表明，仿真模拟结果与实验结果较为接近，误差为9．3％，从而探索出适合于工程应用的减少热变形的铺层设计方法，为高精度复合材料天线反射面的设计应用提供了依据。

大口径复合材料天线反射面整体成型工艺研究

射电天文观测和深空探测的发展对天线反射面提出了更高精度、更大口径的要求,通过基体树脂选型研究,利用复合材料真空灌注工艺分别成型抛物面结构的主反射面和组成空间网格结构的横纵筋,并采用柔性电热膜实现其大型复杂型面的均匀固化,将二者胶粘组装为中国验证天线(DVA–C)整体天线反射面,其口径尺寸为15 m×18 m,且兼具重量轻、型面精度高、综合成本低、安装方便简捷等优点。该反射面的整体成型制备为轻量化大口径天线反射面的研究提供了新的工艺方法和应用依据,并达到了国际领先水平。

任意空间位置雷达天线反射面拟合与评定技术

为测定空间一任意放置的抛物面形状的天线反射面及其形变量,提出了基于天线表面离散点坐标进行抛物面拟合及其误差评定的方法。论述了运用Jacob i变换方法来处理系数相关性问题,并探讨了将通用系数形式转化为标准旋转抛物面方程的方法,从而求得抛物面在空间的位置、方向和大小。阐述了一种新颖的基于迭代思想的抛物面误差评定方法。实验结果表明该方法拟合精度可达0.1%,适用性广。

天线反射对混波室场均匀性校准的影响

场均匀性是混波室的重要指标,但其在校准中会受天线反射的影响。首先计算分析了混波室经验最低使用频率与体积的关系,通过增加体积降低最低使用频率会增加成本;然后介绍了混波室场均匀性校准程序,最后通过实验分析得出,混波室搅拌器搅动会影响发射天线驻波比,由此导致归一化因子不同混波室场强归一化标准偏差不同,甚至会影响混波室最低使用频率。

网状天线反射面形状精度控制智能结构作动器的位置优化

就网状天线反射面振动控制智能结构的作动器位置优化进行了讨论;把模态分析和能量作用原理相结合,提出了一个网状天线反射面振动控制智能结构的作动器位置优化的新方法;求每个候选单元的位置评价准则TC(所有模态的模态可控度之和),TC大的候选单元就是作动器的最佳位置.并用算例验证了该方法的正确性.

风云一号气象卫星天线反射板表面粘贴铝箔的工艺

风云一号天线反射板采用碳纤维/铝蜂窝夹层结构表面粘贴铝箔的结构形式。由于铝箔、碳纤维的热膨胀系数相差悬殊 ,因此具有很大的工艺难度。进行了大量的工艺实验后 ,在工艺特点分析和工艺实验的基础上 ,采用了合理的工艺路线 ,确定用中温胶双面贴铝箔作为天线反射板的铝箔粘贴工艺 ,解决了碳纤维/铝峰窝夹层结构表面粘贴铝箔胶接层中不能有气泡存在的工艺难点 ,满足了卫星轨道条件下不鼓泡、不脱落的使用要求 ,并保证了天线反射板平面度。