面向机电热耦合的阵列天线电性能快速评价软件工具研究

发布时间：2017-09-18 16:18

本文关键词：面向机电热耦合的阵列天线电性能快速评价软件工具研究

【摘要】：随着电子技术的发展,有源相控阵雷达因低散射、多功能、高可靠性、可同时搜索和跟踪多目标等优势,而被广泛应用,已经成为现代国防武装力量的核心装备之一。由于雷达通常处于苛刻的、复杂多变的服役环境,为保证其工作可靠,必须在设计之初就对进行合理的结构设计和散热设计。但传统雷达结构设计人员对天线电性能知识的缺乏,设计出的产品结构满足要求,但电性能不一定能够满足。如果电性能不满足要求,则需重新设计产品,如此会造成设计周期长、制造成本高等问题。因此,需要设计出一款快速、自动化快速评价软件供结构设计人员检测设计出的天线电性能。本文在有源相控阵天线机电热耦合理论的基础上,为满足天线电性能快速评价的需求,通过对成熟商用CAE软件二次开发,研究开发了三种典型工况下的天线电性能快速评价软件。首先是针对天线实际服役安装过程中存在的安装、制造误差或其他测试数据,开发了基于测试数据有源相控阵天线电性能快速计算软件;其次,针对有源相控阵天线随机振动工况,进行了有源相控阵天线电性能计算软件研究;最后,考虑天线T/R组件热环境工况,进行了有源相控阵天线电性能分析计算软件研究。本文开发的软件界面简洁明了,使用者只需输入一些基本的参数,软件系统就能够快速建立模型、施加边界条件,进行自动分析,用户可以根据需要进行结果后处理,这大大简化了分析过程,缩短了设计周期。文章分别以某有源相控阵天线为例,应用三款软件,计算其在不同工况下天线的电性能,验证了软件平台的有效性和准确性。该软件平台的搭建,为APAA天线的结构设计与服役过程中的电性能预测提供了很大的便利,具有深远的工程指导意义。
【关键词】：有源相控阵天线 测试数据 振动散热 软件平台
【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】：2015
【分类号】：TN821.8;TP311.52
【目录】：

摘要5-6
ABSTRACT6-10
符号对照表10-11
缩略语对照表11-14
第一章绪论14-20
1.1 研究背景及意义14-15
1.2 国内外研究现状15-16
1.3 有源相控阵天线的复杂环境工况分析16-17
1.4 本文的主要工作17-20
第二章有源相控阵机电热耦合分析理论基础20-28
2.1 模型参数化设计概念20-21
2.2 有源相控阵天线机电热三场耦合模型21-22
2.3 开发软件及分析计算软件的选择22-27
2.3.1 开发软件的选择22-24
2.3.2 有限元分析软件的选择24-25
2.3.3 数学计算软件的选择25-27
2.4 本章小结27-28
第三章基于测试数据的有源相控阵天线电性能计算软件28-44
3.1 有源相控阵天线组成28-29
3.2 结构误差对有源相控阵天线电性能影响29-31
3.3 软件总体设计31-36
3.3.1 软件的开发流程31-33
3.3.2 软件的功能模块设计33-35
3.3.3 软件界面设计35-36
3.4 软件应用验证与分析36-42
3.5 本章小结42-44
第四章振动环境下有源相控阵天线电性能计算软件44-54
4.1 振动环境对有源相控阵天线的影响44-45
4.2 软件总体设计45-50
4.2.1 软件的开发流程45-47
4.2.2 软件的功能模块设计47-49
4.2.3 软件界面设计49-50
4.3 软件应用验证与分析50-53
4.4 本章小结53-54
第五章 T/R组件热环境下有源相控阵天线电性能计算软件54-64
5.1 有源相控阵天线热特性54-55
5.2 T/R组件工作模式及发热特性软件总体设计55-60
5.2.1 软件的开发流程55-57
5.2.2 软件的功能模块设计57-59
5.2.3 软件界面设计59-60
5.3 软件应用验证与分析60-63
5.4 本章小结63-64
第六章总结与展望64-66
6.1 工作总结64
6.2 研究展望64-66
参考文献66-70
致谢70-72
作者简介72-73

【参考文献】

中国期刊全文数据库前9条

1 王从思;康明魁;王伟;普涛;;结构变形对相控阵天线电性能的影响分析[J];系统工程与电子技术;2013年08期

2 王从思;宋正梅;康明魁;普涛;李江江;刘超;;微通道冷板在有源相控阵天线上的应用[J];电子机械工程;2013年01期

3 王猛;王从思;王伟;;结构误差对阵列天线极化特性的影响分析[J];系统工程与电子技术;2012年11期

4 ;Analysis of electrical performances of planar active phased array antennas with distorted array plane[J];Journal of Systems Engineering and Electronics;2009年04期

5 平丽浩;;雷达热控技术现状及发展方向[J];现代雷达;2009年05期

6 徐德好;;微通道液冷冷板设计与优化[J];电子机械工程;2006年02期

7 王从思,段宝岩,仇原鹰;电子设备的现代防护技术[J];电子机械工程;2005年03期

8 王从思,段宝岩,仇原鹰,邵晓东;基于ANSYS与Delphi天线电性能分析平台的设计[J];现代雷达;2005年05期

9 黄正东，，陈凤至;相控阵雷达[J];工科物理;1995年01期

中国博士学位论文全文数据库前1条

1 王从思;天线机电热多场耦合理论与综合分析方法研究[D];西安电子科技大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库前4条

1 翟妮娜;S型流道液冷冷板性能分析与结构优化[D];西安电子科技大学;2013年

2 陈世锋;机载有源相控阵天线冷板设计与流热耦合分析[D];西安电子科技大学;2012年

3 董锋;液冷冷板内S型及S型加分流片流道仿真与优化[D];西安电子科技大学;2011年

4 李申;面天线结构参数化快速建模的研究和开发[D];西安电子科技大学;2005年