一种大型反射面天线面板测试与调整方法及其应用

针对大型抛物面天线反射面分块面板的特点,基于最佳吻合的概念,从机电耦合学科交叉的角度,研究了反射面分块面板的调整问题,推导出了靶标点与调整量之间的影响关系矩阵,给出了数值方法,研制了准实用软件.将程序软件应用于某实际天线中,收到了满意的结果.

赋形卡氏天线主面变形的副面实时补偿

针对赋形卡氏天线主面变形导致电性能变差的情况,提出了一种通过实时调整副面位置对其进行补偿的方法。根据最小二乘法对赋形主面的母线离散数据进行分段抛物线拟合,用得到的一组标准抛物环面对变形后的主面进行最佳吻合,同时限定各抛物环面满足同焦轴约束。通过优化计算得出主面吻合参数,再根据主副面的匹配关系,计算副面的空间位置调整参数。将各工况下的副面调整参数存入数据库,实时调用以补偿主面变形。对某64m天线进行了案例验证,得到了满意的结果。

重力作用下天线反射面变形及其调整角度的确定

以结构力学分析为基础,根据最佳吻合抛物面的概念,应用矢量叠加原理推导出了大型天线反射面重力变形随俯仰角变化的数学表达式。针对天线表面精度在某仰角调整好而在另一仰角变差的问题,给出了求解反射面精度最佳调整角的优化计算方法。通过分析某工程12m圆抛物面天线在多工况下的表面误差,及其与ANSYS软件计算结果的比较,证明了所推公式的正确性。数值计算结果表明:此方法能够得到合理的重力预调角。在工程上应用此方法设计和建造大型反射面天线,可提高反射表面的精度,改善天线系统的整体性能。

星载可展开网状天线的网面成形与防缠绕设计

由网状反射面和可展开桁架结构构成的大型可展开网状天线是卫星通讯的有效工具.系统介绍了星载可展开网状天线的网面成形设计,并提出了几种有效的网状天线防缠绕设计方案.根据这些设计方法,利用FOR-TRAN语言编制了抛物面索网的网格优化程序,并成功设计制造了两种不同网格形式的缩比天线模型,进行了初步试验分析,验证了防缠绕设计的有效性,从而能够为类似的可展开网状天线设计提供重要的参考依据.

自适应桁架结构天线形状最优控制

给出了两种含压电作动杆的自适应桁架抛物面天线的形状最优控制方法,分别以天线表面点相对原设计抛物面和最佳吻合抛物面(BFP)的光程差为精度指标,建立了同时考虑精度和能耗的综合控制目标。控制考虑杆件轴力与作动电压限制,以作动电压为被控量。利用桁架力学量及天线精度与作动电压的关系,将控制问题精确表达为显式数学规划问题。理论分析和仿真结果均说明基于BFP的控制方法在天线精度和能量消耗方面的优越性,最后通过仿真算例讨论了结构受载形式和电压限设定对天线形状控制能力的影响。