计算机辅助制造在大口径天线面板制造中的应用

一、前言天线在人造卫星的地面跟踪,探测太空的奥秘等方面有广泛的用途。在天线的设计制造中,对它的反射面表面要求很高,因为反射面表面的误差会直接影响天线的性能。反射面表面的误差一般用它的误差均方根值来表示。对同样大小口径的天线,均方根值越小,制造精度要     

一种轴对称反射面天线温度场实时预估方法

针对反射面天线多工况及太阳位置时变而导致温度场无规律分布问题,根据反射面天线轴对称的特性,将温度场描述为太阳光线与口径面夹角的函数,提出一种实时预估天线温度场的方法。建立天线热分析模型,在垂直口径面的某个平面内,计算太阳光线与口径面不同夹角时天线温度分布规律并建立温度数据表;根据当前工况查表获得相应温度分布并对其进行旋转变换,由实测数据对其进行修正,从而获得当前时刻天线温度场的估计值。以某7.3 m口径Ka波段轴对称反射面天线为工程案例,对仿真温度和实测温度分别进行预估,预估温度与仿真、实测温度均吻合较好。结果表明该方法简单、快速、有效,可用于轴对称反射面天线热变形的实时补偿,对天线结构设计亦有一定参考价值。     

某星载反射面天线结构设计

反射面天线结构是天线电气性能实现的载体和保障。文中详细阐述了某星载反射面天线的结构设计要点,重点论述了碳纤维复合材料反射面的具体结构形式和反射面及背筋的详细结构设计。建立了天线的有限元模型,进行了模态分析、正弦振动仿真分析、热变形分析。仿真分析和振动试验结果表明：该天线有足够的刚强度,满足设计要求。研究结果可以为星载反射面天线结构设计提供工程参考。     

抛物面天线结构的优化设计

为了进一步提高天线反射面的表面精度,本文采用数学规划法,建立了抛物面天线中心体和背架结构优化设计的数学模型,并将ANSYS软件和数学规划法相结合,以重量为目标函数对抛物面天线中心体和背架结构进行优化设计,大大提高了天线反射面的表面精度.本文的研究结果对提高天线结构设计的效果,改进天线的性能有一定的作用.     

一种雷达天线阵面结构的力学有限元分析

天线是雷达的核心组成部分,其反射面精度与雷达系统的性能密切相关,而反射面精度主要取决于天线结构的刚度和天线在极限载荷下不损坏时所具有的强度,因此对天线结构的力学刚强度分析尤为重要。以某雷达天线为例,从实际的技术指标出发,通过力学有限元分析得到天线在工作状态下的理论变形数据和极限载荷下的应力云图。根据理论变形数据,优化天线结构,使天线反射面精度满足刚度设计要求。根据极限载荷下的应力云图,分析得到天线结构满足强度设计要求。此外,对天线撑杆进行稳定性校核,进一步验证了天线结构性能良好。     

基于刚体位移的天线反射面拟合新算法

射电望远镜和雷达天线的反射面的加工误差和变形直接影响系统的工作性能.为准确计算反射面的实际误差,一般须对变形后的反射面进行最佳抛物面拟合.基于刚体空间运动原理,提出一种利用确定刚体位移的6自由度及抛物面的焦距共7个广义自由度来拟合空间抛物面的新方法.通过该方法可直接求得最佳抛物面的顶点空间位置、轴线方向及其焦距.回顾传统的由一般二次曲面推出特征值的抛物面拟合法和小变形下基于法向偏差的抛物面拟合方法,并通过计算实例与之进行比较.验证了方法的稳定性和精确性.同时还集成了一种简便的拟合误差求解方法.     

网状结构天线反射面风荷载分析研究

提出了一种针对网状结构天线反射面风荷载的计算方法,并通过有限元软件对天线反射面模型进行了风荷载受力分析,得出天线反射面的应力和变形,验证了这种方法的合理性。     

提高大型反射面天线结构精度的最优热补偿技术

本文提出了一种提高大型反射面天线结构精度的最优热补偿技术。通过在天线背架结构上布置若干热源,寻求补偿温度的最优分布,并加以适当的控制,使天线结构达到高精度状态,本文通过对一个7.5米通讯站天线结构采用最优热补偿技术,进行了原理性试验,数值结果表明该技术对提高天线结构精度是行之有效的。采用最优热补偿技术能在一般的工程设计规范下设计出大型或超大型精密天线;也可用于改造旧天线,使低精度天线变成高精度天线。     

天线反射面精度检测

通过6.2 m卫星接收天线反射面精度的检测,简要介绍天线反射面精度的检测方法及数据处理。     

高刚重比天线结构刚强度优化设计与分析

天线的发射和接收性能取决于反射面的形面精度,而结构刚强度是决定天线反射面形面精度的主要指标,因此对天线结构进行优化设计非常必要。文中提出了一种具有高刚重比的车载天线结构,采用ANSYS有限元分析软件对天线自重、抗风载荷和振动载荷性能进行了力学仿真分析。仿真结果表明,井形背架结构和桁架形背架结构均可为反射面提供高刚度的结构支撑,桁架形背架结构在强度方面优于井形背架结构,其最大应力值比井形背架结构的最大应力值小43.8 MPa,从而验证了该高刚重比车载天线结构优化设计的合理性和可靠性,可为同类型天线的设计提供理论支撑。     

70m大型天线反射体整体吊装变形控制方法

文中主要研究70 m大型天线反射体整体吊装变形对反射面调整精度的影响.参考国内外典型项目案例,结合该项目的具体特点,采用适当方法对70 m大型天线反射体整体吊装变形进行了力学分析.合理设计现场吊装挂绳方案并采用相应的检测调整手段,控制天线反射体吊装受力和变形情况.采用该方法,天线反射体的变形得到了有效控制,反射面精度达...     

某带罩反射面天线刚强度性能试验设计与验证

文中以某带罩反射面天线为研究对象,设计了模拟复杂环境载荷的曲面天线刚强度性能试验,通过风洞试验验证了设计试验的可行性,为电子装备的安全服役提供保障.文中重点讨论了复杂曲面天线模拟风载的近似加载方式和刚强度性能试验分析方法.最后,对比了模拟风载和风洞试验形变测试结果,发现两种试验方法的最大误差在6％以下,证明了实验室模拟...     

70 m天线反射体的安装与测量

随着射电望远镜频段的提升,天线口径越来越大,主反射面精度越来越高,对天线安装的要求也越来越高.文中以70 m天线反射体的现场安装为研究对象,对比分析了70 m天线与国内外其他大型天线反射体在结构上的区别,按安装工艺流程对该反射体的安装过程进行了阐述,并介绍了它的安装及测量方法.通过设计使用工装解决了大型球节点式桁架结构...     

大型天线的场地设计与吊装

在大型天线现场安装阶段需要对场地进行设计和制定吊装方案,由于结构的特殊性,天线的 场地和吊装不同于其他工程。 文中对天线座、天线反射体、主吊装区的场地布局方法和吊装场地的 地基处理过程进行了介绍。 以天线反射体吊装为例,描述了制定反射体吊装方案时需要考虑的吊点 数和吊点位置,通过计算选定了钢丝绳和卸扣。 所描述的方法均来源于实践,对大型天线的安装具 有指导意义。     

多波束球形反射面天线

论证了电磁透镜消球差的基本原理,并提出了解决介质透镜技术和改善透镜修正系统总效率的办法,从而实现了多波束球形反射面天线对大空域指向跟踪.这一技术有广泛的应用前景,在有限空间指向的智能天线上也得以应用.     

网状可展开天线两种网面成形方式分析

网状可展开天线的关键特性之一是天线反射面的成形方式,它体现了天线的主要特点,决定了天线的性能与应用。文中分别就径向肋天线与周边桁架天线两种成形方式的面精度、质量、面精度调整及在轨的稳定性等关键特性作了较深入的分析与讨论。     

考虑太阳照射的地基面天线机电耦合分析

下一代深空探测的地基面天线的面精度要求达到亚毫米级,必须考虑太阳照射导致的温度的影响。针对这一问题,以"嫦娥工程"的40 m通信面天线为研究对象,根据天线的地理位置和时间日期,计算天线受到的热流密度;考虑对流、传导和辐射三种传热方式计算天线的温度分布,并用某7.3 m卡式天线设计温度试验,结果表明温度分析是有效的;将温度作为载荷计算天线的结构变形;根据天线远区的电场公式计算电性能,并提取增益损失、副瓣电平和指向误差等主要电性能指标。仿真结果表明,温度对电性能的影响不但体现在结构变形的均方根值上,更与变形的分布形式密切相关。分析的方法和结论可用于指导下一代面天线结构设计,也可供同类型面天线设计时参考。     

大型空间可展开天线的研究现状与发展趋势

文中较为系统地介绍了国内外大口径星载可展开天线研究的现状及其未来发展趋势,内容涉及网状、薄膜、微电子机械、固面、充气等不同类型天线.对应用广泛的大型索网天线,阐述了数字化建模、网状找形找态、多态动力优化、多柔体动力学分析与展开过程控制、展开可靠性分析、在轨热分析与控制、形面调整与测试、机-电-热场耦合建模与电性能分析等模型建立、分析与设计方法以及针对星载可展开天线分析与设计的知识型设计软件与综合设计支撑平台等.此外,对正在研制与在轨服役的星载天线也作了简单介绍.