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大型空间桁架面天线的结构—电磁耦合优化设计 被引量:9
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作者 王从思 段宝岩 +1 位作者 郑飞 仇原鹰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1776-1781,共6页
由于载荷变化及各种随机干扰,大型空间桁架面天线必须保持非常精确的形状.基于提高空间天线电磁性能以及降低作动器能耗的目的,结合大型空间桁架天线结构的特点,建立了以天线轴向增益和作动器能耗为目标函数,以结构强度、作动器变形和... 由于载荷变化及各种随机干扰,大型空间桁架面天线必须保持非常精确的形状.基于提高空间天线电磁性能以及降低作动器能耗的目的,结合大型空间桁架天线结构的特点,建立了以天线轴向增益和作动器能耗为目标函数,以结构强度、作动器变形和轴力为约束条件的多目标优化模型.数值试验结果表明,结构—电磁耦合优化设计模型只需较低的作动器能耗,就能明显提高天线电性能,很好地满足了天线结构与电磁设计要求. 展开更多
关键词 面天线 空间桁架结构 耦合分析 优化模型
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一种抛物面天线形状误差的合理评价方法 被引量:6
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作者 王从思 段宝岩 +1 位作者 仇原鹰 杜敬利 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2006年第1期14-18,共5页
针对有限元软件ANSYS在分析计算天线变形表面误差时存在的问题,提出了一种基于拟合抛物面的表面形状误差改进算法.推导了精确计算变形反射面轴向、法向与径向误差的公式.分别采用改进算法与ANSYS软件对某7.3 m圆抛物面天线多种工况下的... 针对有限元软件ANSYS在分析计算天线变形表面误差时存在的问题,提出了一种基于拟合抛物面的表面形状误差改进算法.推导了精确计算变形反射面轴向、法向与径向误差的公式.分别采用改进算法与ANSYS软件对某7.3 m圆抛物面天线多种工况下的表面误差进行了分析,结果证明该方法是正确的,可作为天线超差的二次判据. 展开更多
关键词 抛物面天线 变形反射面 ANSYS软件 法向误差 径向误差
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反射面天线机电场耦合关系式及其应用 被引量:10
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作者 王从思 段宝岩 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1431-1435,共5页
针对反射面天线随机误差和系统误差的特点,通过对Ruze公式、最佳吻合和提出的机电场耦合关系式的分析比较,从理论上研究了三者的差别.即Ruze公式未考虑反射面的系统误差,从而导致对天线结构设计和制造精度要求往往过高,而最佳吻合虽考... 针对反射面天线随机误差和系统误差的特点,通过对Ruze公式、最佳吻合和提出的机电场耦合关系式的分析比较,从理论上研究了三者的差别.即Ruze公式未考虑反射面的系统误差,从而导致对天线结构设计和制造精度要求往往过高,而最佳吻合虽考虑了系统误差,但未考虑随机误差.机电场耦合关系式则将两种误差同时考虑进去了,并将电性能表示为结构设计变量的函数.三个典型反射面天线的实际计算验证了机电场耦合关系式的正确性与有效性,同时也表明新的场耦合关系式可综合考虑机械结构设计与电磁设计,实现反射面天线的机电集成设计. 展开更多
关键词 反射面天线 随机误差 系统误差 Ruze公式 场耦合模型
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随机参数反射面天线机电集成稳健优化设计 被引量:5
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作者 马洪波 段宝岩 王从思 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1065-1070,共6页
针对反射面天线风荷与结构参数具有随机性的特点,提出了随机因素下机电集成设计方法。首先,导出了随机因素下反射面天线电磁场与位移场的场耦合关系式。其次,提出了基于新关系式的机电集成稳健优化设计模型,给出了求解的策略与方法。最... 针对反射面天线风荷与结构参数具有随机性的特点,提出了随机因素下机电集成设计方法。首先,导出了随机因素下反射面天线电磁场与位移场的场耦合关系式。其次,提出了基于新关系式的机电集成稳健优化设计模型,给出了求解的策略与方法。最后,将所提出的理论与方法应用于某8m与40m天线中,得到了满意的结果。 展开更多
关键词 反射面天线 随机因素 场耦合关系式 机电综合优化
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光子晶体在卡塞格伦光学天线中的应用 被引量:1
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作者 朱颖 杨华军 +2 位作者 徐权 李东 郑秋贞 《实验科学与技术》 2011年第2期28-30,共3页
光子晶体是一种介电常数在空间周期变化的人造晶体,其最基本的特征是具有光子禁带,是一种新兴的光学材料,其优异的光学特性适应了光学天线发展的需求。文中在介绍了光子晶体的结构、特性及其主要的理论研究方法的基础上,针对光学天线小... 光子晶体是一种介电常数在空间周期变化的人造晶体,其最基本的特征是具有光子禁带,是一种新兴的光学材料,其优异的光学特性适应了光学天线发展的需求。文中在介绍了光子晶体的结构、特性及其主要的理论研究方法的基础上,针对光学天线小型化的趋势,介绍了光子晶体的带隙特性给光学天线在分束、滤波、准直方面性能改善提供的便利,最后着重阐述了光子晶体器件在卡塞格伦光学天线中的应用。 展开更多
关键词 光子晶体 光学天线 分束器 滤波器 全反射镜
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波束波导馈电系统在深空探测天线应用中的关键技术研究 被引量:7
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作者 段玉虎 《飞行器测控学报》 CSCD 2014年第3期231-235,共5页
针对波束波导馈电系统在深空探测天线应用中存在的电小尺寸镜面绕射引起波束波导传输效率降低,不同极化工作时波束指向不一致,以及TE21模跟踪时坐标转换等问题,进行深入研究并给出相应的解决方案或数学模型。通过优化椭球镜M5的曲率,解... 针对波束波导馈电系统在深空探测天线应用中存在的电小尺寸镜面绕射引起波束波导传输效率降低,不同极化工作时波束指向不一致,以及TE21模跟踪时坐标转换等问题,进行深入研究并给出相应的解决方案或数学模型。通过优化椭球镜M5的曲率,解决了电小尺寸镜面绕射使波束波导传输效率下降问题,使S频段的传输效率提高约4%,35m天线副反射面的截获效率增加约11%,天线增益提高0.7dB;给出天线束峰值位置随方位、俯仰角变化的数学模型,提出了中值补偿方法,使天线左右旋极化峰值不一致增益损失减小约0.16dB,并给出TE21模跟踪时的坐标转换数学模型。这些方法和数学模型已成功应用于实际工程中,并取得了良好的效果。 展开更多
关键词 波束波导 深空探测天线 增益损失 波束倾斜 坐标转换
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静电成形薄膜反射面设计 被引量:1
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作者 秦东宾 杜敬利 +2 位作者 谷永振 姜文明 张逸群 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期130-135,共6页
为制作高精度的静电成形薄膜反射面,首先利用遗传算法与梯度法的两级优化方法对各电极进行布局优化;基于优化思想在给定电压、索拉力和理想膜面的情况下,求解初始膜面的形状参数,获得无应力初始膜面;对无应力初始膜面进行裁剪分析,利用... 为制作高精度的静电成形薄膜反射面,首先利用遗传算法与梯度法的两级优化方法对各电极进行布局优化;基于优化思想在给定电压、索拉力和理想膜面的情况下,求解初始膜面的形状参数,获得无应力初始膜面;对无应力初始膜面进行裁剪分析,利用等效力学的方法进行曲面展平,得到平面裁剪片;基于有限元思想将平面裁剪片拼接得到初始膜面状态,施加静电力和索拉力后,得到理论上的拼接反射面最终成形状态。基于上述理论设计0.55 m静电成形薄膜反射面天线模型,基于Digimetric软件建立摄像测量系统,对薄膜反射面模型进行形面精度测量,通过反复的测量和形面调整,膜面精度达到0.13 mm,验证了高精度制作的可实现性。 展开更多
关键词 静电成形薄膜反射面天线 反射面设计 成形模拟 精度测量
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新型微带反射阵列天线单元设计与研究
8
作者 黄林台 郭陈江 +1 位作者 丁君 李余占 《科学技术与工程》 2011年第7期1457-1460,共4页
采用单层方环和圆贴片的复合结构作为微带平面反射阵列天线的单元,利用Ansfot HFSS仿真软件分析了单元的相移特性,并以此为阵元设计仿真了一个X波段49单元微带反射阵列天线。仿真结果显示,在中心频率10 GHz处,阵列天线的增益达到19.5 d... 采用单层方环和圆贴片的复合结构作为微带平面反射阵列天线的单元,利用Ansfot HFSS仿真软件分析了单元的相移特性,并以此为阵元设计仿真了一个X波段49单元微带反射阵列天线。仿真结果显示,在中心频率10 GHz处,阵列天线的增益达到19.5 dB。在(8.5—11.5)GHz的频带上增益跌落小于3 dB,半功率波瓣宽度为13°,实现了高增益和宽频带性能。 展开更多
关键词 微带反射阵列天线 方环和圆贴片 宽带
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基于误差考虑的薄膜反射面裁剪布局优化
9
作者 秦东宾 杜敬利 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期142-148,共7页
静电成形薄膜反射面天线是一种新型天线结构,其反射面形面精度是天线性能的重要指标,深入研究薄膜反射面成形中存在的误差因素并将其分类为原理误差和制作误差,制作误差主要包括拼接误差、粘贴误差和边界误差。基于有限元思想实现反射... 静电成形薄膜反射面天线是一种新型天线结构,其反射面形面精度是天线性能的重要指标,深入研究薄膜反射面成形中存在的误差因素并将其分类为原理误差和制作误差,制作误差主要包括拼接误差、粘贴误差和边界误差。基于有限元思想实现反射面成形模拟得到原理误差;拼接误差可通过膜面设计处的转动和径向平移来数值表示;粘贴条近似等效为索单元,设置不同的索应力来模拟膜面粘贴误差;边界误差以裙边索力误差表示。基于上述误差分析提出反射面的裁剪线布局优化模型,分环数目、每环裁剪数目、电压值作为优化变量,反射面的形面精度作为优化目标同时保证膜面不褶皱。优化模型中包含连续变量和整形变量具有高度非线性,传统梯度方法难以找到最优解,因此使用梯度法和遗传算法相结合的优化方法来解决。最后以0.55 m薄膜反射面天线模型为算例来验证优化模型的有效性。 展开更多
关键词 静电成形薄膜反射面天线 形面误差 成形模拟 裁剪布局优化
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