机动重载天线平台调平精度的分析与实现

当机动三坐标雷达天线载荷超过一定重埴,运转天线时会引起天线车平台的复杂形变,从而导致天线无法满足三坐标雷达要求的动态水平精度指标.该文用ANSYS有限元软件及I-DEAS软件研究分析天线车平台变形情况,并分析影响天线车平台调平精度的因素,提出用半挂车作为天线车平台,采用主调平支撑腿结合辅助支撑腿支撑天线车平台的方法,可以改善重载三坐标天线运转时的天线变形恶劣的情况,从而满足了相关的技战术指标.     

基于ANSYS的车载相控阵天线骨架结构分析

天线的电性能指标依赖于表面的精度,而表面精度又受外载荷影响,因此研究天线在外载作用下的静、动态特性显得非常重要。利用ANSYS软件,通过APDL编制命令流,建立车载相控阵天线骨架的有限元模型,对其进行静力学分析,求出各种工况下的变形和应力分布情况,结果表明天线骨架两侧边缘处变形最大,中间与两边连接处容易发生应力集中。对天线的动态特性分析,计算其固有频率,找出结构的共振频率,有效避免受迫振动引起的危害。     

辐射加热同轴天线的研制

为获得非单一辐射方向图，设计辐射电长度为3倍波长的同轴辐射天线。应用电磁场有限元分析方法分析天线与物料耦合时端口驻波比，确定同轴辐射天线内导体尺寸为479 mm,辐射天线端口驻波比不高于1.6;2.45 GHz时辐射天线效率高达95%。应用多物理场分析方法研究了热变形的天线端口驻波比变化情况，结果表明聚四氟乙烯护套最高温度为126℃时轴向最大变形量为0.1 mm,径向最大变形量为0.05 mm,辐射天线端口驻波比变换量不超过0.65%,该变化量在可接受范围内。对加工完成的天线应用物料水进行实测，三根天线的端口驻波比不高于1.54,大功率测试结果显示，三根天线满足基本使用要求。     

天线表面误差的精确计算方法及电性能分析

提出一种天线表面误差的计算方法,用来精确计算变形表面法向、径向及轴向误差,并推导了相应的计算公式.通过分析某工程7.3m圆抛物面天线在多种工况下的表面误差,及其与ANSYS软件计算结果的比较,证明了该方法的正确性,且计算结果仅为ANSYS软件分析结果的三分之一左右.实验结果说明此方法能够更准确地分析变形天线的表面误差及电性能.在工程中应用此方法分析大型空间天线与地面天线,可明显降低天线设计成本,缩短天线设计周期,并为电气设计人员提供准确的天线变形反射面信息.     

一种 VTS 裂缝波导天线结构设计与仿真

超长尺寸船舶交通管理系统裂缝波导天线在自重和风载荷作用下极易产生变形。 文中通过天线口面形式的喇叭状设计,在径向平面内与天线罩、极化栅、内支架和加强筋等形成封闭稳定结构,外支架则采用焊接桁架设计,提升了天线整体的刚度与强度。 通过优选天线各组成部分材料,在减轻自重和保持刚度之间取得平衡。 最后,以有限元力学仿真软件来校核结构主要部分的变形与应力,结果表明结构变形值和强度安全系数均满足设计输入要求。     

基于ANSYS软件的雷达典型结构有限元分析及创新设计

提出了雷达结构有限元分析的目的,结合ANSYS软件对雷达典型结构有限元建模方法进行了探讨,对有限元结构分析的精度进行了研究,并分别给出了一个典型的天线座、天线及电子机柜的有限元模型。介绍了雷达结构在总体布局、天线结构设计、天线座结构设计等方面的创新,并说明了ANSYS软件在这些创新设计中的作用。     

承载式激光通信光学天线

在保证一对多激光通信终端光学天线的成像质量前提下,为解决光学天线两端面承担载荷的技术问题,提出了一种用于卫星平台的可承载式激光通信光学天线。对主镜组件、可承载式遮光罩及次镜支撑桁架的结构形式以及连接方式进行正对性设计,保证主镜面形精度以及次镜的位置精度。使用ANSYS有限元分析软件进行分析,结果表明:整机一阶模态151.54 Hz;光学天线前端可承载8.5 kg,后端面可承载13 kg;径向1 g自身重力及两端承载工况下,主镜面形精度RMS值（均方根误差）为/158、PV值（最大峰谷误差）/30,次镜最大倾角1.88;在（205）℃环境温度、轴向1 g自身重力及两端承载工况下,主镜面形精度RMS为/65、PV为/14,次镜最大倾角1.21,该天线承载后具有较好的力、热稳定性以及成像质量,可以满足天线在地面装调、检测以及发射过程中的指标要求。采用质量块模拟两端负载质量及重心位置,使用ZYGO干涉仪进行测试,结果表明系统波相差能够满足1 g重力及负载条件下,系统波相差RMS值优于/15的指标要求。     

大型面天线的瞬态风荷分析

在ANSYS环境中,首先建立了某35m口径抛物面天线的有限元模型;然后详细介绍了天线在脉动风荷作用下的动力学分析方法;最后计算分析了天线处于指平姿态下,在自重和平均风速为20m/s的脉动风载下的变形,并给出了分析结果;验证了基于ANSYS二次开发、MATLAB编程结合有限元法的分析方法的实用性。     

ANSYS软件在抛物面天线结构设计中的应用

论述了ANSYS软件在抛物面天线结构设计中的具体应用，主要包括：应用ANSYS软件计算天线结构的强度和刚度；计算天线反射面变形的均方根值；对天线结构进行优化设计；准确计算天线结构的配重；对天线结构的重力变形进行预调；计算天线结构的固有频率和振型等几个方面。     

碳纤维天线反射面的热变形仿真

碳纤维天线在大范围温变场将发生一定的变形,引起较大的天线波束指向误差,造成电性能下降,合理的铺层设计可以有效减少碳纤维天线热变形。应用ANSYS有限元分析技术,对各种铺层下的反射面在20～80℃范围内热变形进行了仿真分析,优选出合理的铺层方式;为了验证仿真结果,设计了一套测试装置。实验结果表明,仿真模拟结果与实验结果较为接近,误差为9．3％,从而探索出适合于工程应用的减少热变形的铺层设计方法,为高精度复合材料天线反射面的设计应用提供了依据。     

Stress-Induced Birefringence Characteristics of Polymer Optical Rib Waveguides

We report the detailed numerical investigation of stress-induced material birefringence in polymer rib waveguide for the design of nonbirefringent waveguide devices. To accurately simulate the stress-induced effects we propose a more realistic model in the finite element analysis which considers the stresses induced over the entire sequential fabrication process. It is observed that the birefringence is nonuniform, and it is different for different etch depth and core width. The maximum birefringence in the core layer is observed near the lower cladding which decreases to zero toward the top surface. The influence of this material anisotropy on the modal birefringence is analyzed also for different rib structures. We found the stress effects on the modal birefringence to be largely affected by etch depth, while core width has small effect. It is also found that the deeply etched core has better birefringence stability. Finally, an accurate design of the zero-birefringence waveguide is illustrated by taking the stress effects into account, and the results are compared with experimental data. Excellent agreement between calculated and experimental results confirms the potential application of this work to aid in the design of polarization-insensitive waveguide devices.     

某碳纤维天线的结构设计及模态分析

从保证天线的强度、刚度以及反射面精度等几个方面,介绍了某碳纤维复合材料天线的结构设计,并用有限元分析软件ANSYS10.0对该雷达天线进行了模态分析,得到了该天线的固有频率,确保满足系统对该天线抗振性能的要求。     

某型号天线座壳体强度刚度有限元分析

根据该型号雷达天线座图纸，进行了适当的简化，建立了天线座的有限元模型。同时，运用ANSYS分析软件，按工作状态和保全状态两种受力状态进行了强度与刚度校核，不仅从理论上验证了天线座换材料后在任何一种状态下都是满足设计条件的，而且为今后的天线座设计工作提供了有指导意义的依据。     

高精度单轴转台结构设计及仿真分析

根据转台的设计要求,完成了单轴转台的结构设计,并对各部分结构进行了介绍。对轴承进行了选型,并对由于轴承径向跳动引起的轴系误差进行了定量计算。在三维模型的基础上,利用有限元分析软件ANSYS对影响轴系误差的关键结构件进行了仿真分析,结合分析结果和定量计算得出该转台的强度和刚度满足设计要求,能够保证转台的精度。     

Simulation of Tunable Power Multimode Interference Couplers with Deep Rib Structure

The muhimode interference （MMI） couplers, which operate at 1. 55 microns in deep rib InGaAsP/InP waveguide with large lateral confinement and tunable power splitting ratios, are of high interest in integrated optics. The gold contacts are applied on the top of waveguides where tuning is desired and the plasma effect will lead to negative refractive index change. The three-dimensional （3D） finite difference beam propagation method（FD-BPM） is used to model the tunable MMI couplers. The length of a 2 × 2 overlap-MMI is determined by FD-BPM, so the longitudinal position of tuning spots is obtained. The position of gold contacts with two types, the edge-pads or center-pad, are also determined. In our design, the length of MMI is 180 microns. If the width of pads is 50 microns and the refractive index is tuned from 0 to -0. 027, the power ratio is tuned from 50 ： 50 to the maximum 88.5 ： 11.4. For deep rib structure, the effective index（EI） method can not be used to simplify the 3D waveguide to plane waveguide because of its lower precision, and so the direct 3D FD-BPM simulation is necessary for the design of 3D MMI couplers.     

基于ANSYS管道检测系统转子静动态特性分析

为研究旋转探头管道超声检测系统转子静态特性和动态特性,建立了简化的转子的有限元模型,并应用有限元分析软件ANSYS对转子进行静态分析、模态分析和谐响应分析,得到了转子结构应力、变形云图和前六阶固有频率。分析结果说明转子的静刚度和动刚度符合检测系统设计要求,验证了转子结构设计的合理性,为检测系统转子的设计提供的可靠的评价依据。     

天线支架的结构设计与分析

对某雷达天线的结构组成和系统设计要求进行了简要介绍,在天线支架已有结构尺寸的基础上,对其结构形式和材料进行了详细地设计分析。特别针对天线支架的抗风能力的要求,利用有限元分析软件,对其进行了有限元建模,仿真了其在不同结构形式、材料和厚度条件下的应力和变形,最终确定了天线支架具体的设计路线。结合风洞试验进行验证,实验结果表明了天线支架结构设计满足使用要求。     

MSC Patran/Nastran软件在7.5m天线结构的应用

采用MSC Patran和MSC Nastran软件对某大型天线进行了结构强度有限元分析。阐述了天线结构进行力学分析的必要性,并给出了应用MSC Patran和MSC Nastran软件对天线结构分析的一般步骤。最后得出了天线在不同姿态时的变形及应力数据,并经过实际电气指标的测试来进行验证,满足实际指标的使用要求,验证了MSC软件对天线结构分析结果的正确性。