面向机电热耦合的有源相控阵天线结构振动与热分析软件

发布时间：2021-04-02 05:16

　　有源相控阵天线（APAA）作为军用电子装备的典型代表，已经成为各种雷达系统中的核心装备之一。由于振动、冲击、高热功耗等引起有源相控阵天线的结构变形，严重制约了有源相控阵天线的高增益、高精度波束指向、超低副瓣电平等电性能的实现。因此，深入研究有源相控阵天线结构、电磁与热之间的耦合关系显得尤为必要，在满足各项电性能指标的前提下，制定合理的散热设计和结构设计方案。本文在有源相控阵天线机电耦合理论的基础上，为满足机电热耦合优化研究的软件分析需求，重点研究了有源相控阵天线振动与热分析平台的搭建问题。针对ANSYS软件进行了基于APDL指令的二次开发，提出了利用用户界面参数化控制有限元分析软件的方法，通过C++Builder开发出了简洁明了的用户交互界面，使得设计者只需输入一些基本的参数，软件系统就能帮助设计者快速建立合理的有限元模型、自动进行网格划分、自动施加边界条件以及提取后处理结果等一系列操作，使得ANSYS可以在后台对有源相控阵天线进行结构振动分析与液冷散热分析，大大简化了分析的过程。最后，以某有源相控阵天线为例，应用有源相控阵天线结构振动分析软件与液冷散热分析软件完成了结构振动分析与液冷... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 相控阵天线的振动问题与热问题
    1.4 本文的主要工作
第二章 相控阵天线结构振动分析与热分析理论基础
    2.1 有源相控阵天线简介
    2.2 振动环境的分类
    2.3 常用散热方法及其特点
    2.4 本章小结
第三章 有源相控阵天线结构振动分析软件
    3.1 开发工具的选择
    3.2 有限元软件的选择
    3.3 参数化设计概述
    3.4 软件总体设计
    3.5 软件的功能模块设计
        3.5.1 前处理模块
        3.5.2 振动分析模块
        3.5.3 后处理模块
    3.6 软件界面设计
    3.7 软件实现的关键技术
    3.8 本章小结
第四章 有源相控阵天线液冷散热分析软件
    4.1 开发工具及有限元软件的选择
    4.2 有源相控阵天线热特性
        4.2.1 T/R 组件的特点
        4.2.2 机载有源相控阵天线冷却方式的选择
        4.2.3 液冷冷板简介
    4.3 有源相控阵天线液冷散热分析软件的总体设计
    4.4 软件的功能模块设计
        4.4.1 前处理模块
        4.4.2 求解模块
        4.4.3 后处理模块
    4.5 软件界面的设计
    4.6 本章小结
第五章 软件应用验证与分析
    5.1 有源相控阵天线结构振动分析软件应用验证
        5.1.1 模态分析
        5.1.2 随机振动分析
        5.1.3 冲击分析
    5.2 有源相控阵天线液冷散热分析软件应用验证
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机电耦合的有源相控阵天线辐射和散射特性综合优化[J]. 王从思,王伟锋,段宝岩,Liwei Lin,王伟,平丽浩,余涛.  电子学报. 2015(06)
[2]结构变形对相控阵天线电性能的影响分析[J]. 王从思,康明魁,王伟,普涛.  系统工程与电子技术. 2013(08)
[3]结构误差对阵列天线极化特性的影响分析[J]. 王猛,王从思,王伟.  系统工程与电子技术. 2012(11)
[4]Analysis of electrical performances of planar active phased array antennas with distorted array plane[J]. Wang Congsi~1,Bao Hong~1,Zhang Fushun~2 & Feng Xingang~2 1.Key Lab.of Electronic Equipment Structure of Ministry of Education,Xidian Univ.,Xi’an 710071,P.R.China; 2.National Key Lab.of Antenna and Microwave Technology,Xidian Univ.,Xi’an 710071,P.R.China.  Journal of Systems Engineering and Electronics. 2009(04)
[5]雷达热控技术现状及发展方向[J]. 平丽浩.  现代雷达. 2009(05)
[6]微通道液冷冷板设计与优化[J]. 徐德好.  电子机械工程. 2006(02)
[7]电子设备的现代防护技术[J]. 王从思,段宝岩,仇原鹰.  电子机械工程. 2005(03)
[8]基于ANSYS与Delphi天线电性能分析平台的设计[J]. 王从思,段宝岩,仇原鹰,邵晓东.  现代雷达. 2005(05)
[9]电子设备热设计的初步研究[J]. 齐永强,何雅玲,张伟,郭进军.  现代电子技术. 2003(01)
[10]现代CAD技术的发展特征[J]. 邓学雄,梁柯.  工程图学学报. 2001(03)

博士论文
[1]天线结构位移场与电磁场耦合建模及分析研究[D]. 宋立伟.西安电子科技大学 2011

硕士论文
[1]S型流道液冷冷板性能分析与结构优化[D]. 翟妮娜.西安电子科技大学 2013
[2]机载有源相控阵天线冷板设计与流热耦合分析[D]. 陈世锋.西安电子科技大学 2012
[3]液冷冷板内S型及S型加分流片流道仿真与优化[D]. 董锋.西安电子科技大学 2011
[4]ANSYS在T/R组件热模型的仿真研究[D]. 彭科.电子科技大学 2009
[5]微波T/R组件设计[D]. 余旭明.南京理工大学 2006
[6]毫米波T/R组件研制[D]. 陈孔果.电子科技大学 2006
[7]面天线结构参数化快速建模的研究和开发[D]. 李申.西安电子科技大学 2005



本文编号：3114662