高频段超大口径赋形双反射面天线QTT机电耦合建模与性能分析

发布时间：2020-08-10 14:27

【摘要】：赋形反射面天线已在卫星通讯,卫星地面站,单脉冲雷达和射电天文等系统中得到广泛的应用。随着大口径、高频率、低副瓣的赋形反射面天线的发展需求,这对天线结构设计提出了更高的精度要求。因此,需要通过赋形反射面天线机电耦合来找出影响电性能的主要结构因素,设计出满足实际需求的结构精度要求,进而降低设计加工制造成本,使反射面天线的电性能达到最优,从而为反射面天线设计制造人员提供理论帮助和技术指导。(1)影响赋形反射面天线电性能的结构因素包括随机误差和系统误差,这些误差都会导致反射面的变形。由于反射面的变形使得馈源相对于反射面的位置发生变化,这就会使赋形反射面天线产生反射面误差和馈源误差。深入分析赋形反射面天线结构位移场和电磁场之间的相互耦合关系,应用物理光学法,建立了赋形反射面天线机电耦合模型,并采用Matlab进行编程。通过8m赋形反射面天线对机电耦合模型进行了验证,证明了该模型的正确性。(2)首先研究了双反射面天线的等效馈源中心,其次以几何光学法作为理论支撑,并满足等相位条件、能量守恒定律和斯内尔定律,建立赋形方程,最后根据赋形方程确定天线馈源的等效组合中心,这样就可以通过赋形反射面天线机电耦合模型计算赋形双反射面天线的电性能了。(3)基于建立的机电耦合模型,分析了重力以及风荷因素对赋形双反射面天线QTT电性能的影响情况,给出了在多工况下的赋形双反射面天线QTT电性能分析结果,并将这些工况下的电性能与理想情况做了详细比较。说明了进行机电耦合问题研究的重要性。(4)为了快速计算赋形双反射面天线的电性能,基于C++Builder设计了一款赋形双反射面天线机电耦合分析软件,利用该软件可快速计算赋形双反射面天线的电性能,以及增益、副瓣电平等的变化量,并对赋形双反射面天线QTT进行案例分析,验证了该软件的有效性。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN823.27
【图文】：

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澳大利亚帕凯斯64米射电望远镜（图片来源于网络）

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德国埃菲尔贝格斯100米天线（图片来源于网络）

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意大利SRT64m射电望远镜（图片来源于网络）

【参考文献】