随机振动对波导缝隙阵天线增益影响的等效算法研究
本文选题:随机振动 + 波导缝隙阵天线 ; 参考:《工程设计学报》2017年04期
【摘要】:波导缝隙阵天线具有结构紧凑、质量轻、性能好等优点,常被用于机载或弹载雷达等多种设备。随机振动是雷达工作时的主要载荷形式,振动引起的天线变形会对天线增益产生一定影响。目前用传统方法计算随机振动对天线增益影响的过程非常复杂,且计算量很大,为此提出一种利用位移响应的均方根来计算随机振动对天线增益影响的等效方法。假设随机振动是满足均值为零的正态分布的随机过程,利用各个节点的完全相关性可生成多组样本,首先利用传统方法和等效方法分别计算得到随机振动下天线增益的均方根,然后利用泰勒展开式推导等效方法的适用条件,最后以宽边波导缝隙阵天线为例,通过数值仿真和实验验证等效方法的有效性。研究表明:等效方法误差小于0.1dB,该方法在满足一定条件时,能够快速计算随机振动对天线增益的影响。该等效算法可大大提高计算效率、节约计算时间,同时计算结果具有重要工程意义,为天线设计人员提供参考。
[Abstract]:Waveguide slot array antenna has many advantages, such as compact structure, light weight, good performance and so on. It is often used in many kinds of equipments such as airborne or missile borne radar. Random vibration is the main form of radar load, and antenna deformation caused by vibration will affect antenna gain to some extent. At present, the traditional method for calculating the effect of random vibration on antenna gain is very complicated, and the calculation is very heavy. Therefore, an equivalent method is proposed to calculate the effect of random vibration on antenna gain by using the root-mean-square root of displacement response. Assuming that random vibration is a random process satisfying normal distribution with zero mean value, multiple groups of samples can be generated by using the complete correlation of each node. Firstly, the root mean square (RMS) of antenna gain under random vibration is calculated by traditional method and equivalent method, respectively. Then the suitable conditions of the equivalent method are derived by using the Taylor expansion. Finally, the effectiveness of the equivalent method is verified by numerical simulation and experiments, taking the wide-side waveguide slot array antenna as an example. The results show that the error of the equivalent method is less than 0.1 dB, and the effect of random vibration on antenna gain can be calculated quickly when the method satisfies certain conditions. The equivalent algorithm can greatly improve the calculation efficiency and save calculation time. The calculation results are of great engineering significance and provide reference for antenna designers.
【作者单位】: 电子科技大学机械电子工程学院;中国西南电子技术研究所;
【基金】:国防科工局预研项目(0D2014061300014)
【分类号】:TN823.24
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