考虑热载荷的卡塞格伦天线机电综合优化设计

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1、硕士学位论文＿１考虑热载荷的卡塞格伦天线机电综合优化设计作者姓名郑家健学校导师姓名、职称曹鸿钧副教授企业导师姓名、职称陈赓超高工士西安电子＃学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我

2、同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。：日期Ｉｉｉ本人签名：ｆｍ西安电子学关于论文使用授权的说明？本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定．研究生在，即校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件、，允许查阅借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影、。印缩印或其它复制手段保存论文同时本人保证，结合学位论文研宄成果完成的论

3、文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在。＿年解密后适用本授权书本人签名：导师签日期：ｂ＾１曰期：＾＾ｉ？ｈｌ学校代码10701学号1504122002分类号TN82密级公开西安电子科技大学硕士学位论文考虑热载荷的卡塞格伦天线机电综合优化设计作者姓名：郑家健领域：机械工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：曹鸿钧副教授企业导师姓名、职称：陈赓超高工学院：机电工程学院提交日期：2018年6月StudyonIntegratedStructural-Te

4、rminal-ElectromagneticOptimizetionofCassegrainAntennasAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMechanicalEngineeringByZhengJiajianSupervisor:CaoHongjunTitle:AssociateProfessorSupervisor:ChengengchaoTitle:

5、SeniorEngineerJune2018摘要摘要反射面天线的结构误差会严重影响天线的电性能，必须在设计阶段对各项结构误差加以定量考虑。天线的结构误差包括制造装配误差和各种荷载引起的结构变形等。除天线自重荷载之外，环境温度是造成天线变形的主要荷载之一。本文以卡塞格伦天线为应用对象，研究反射面天线的热-机-电综合仿真和优化设计问题，主要内容包括：1）基于ASHRAE晴空模型理论，结合北京晴空模型的系数，考虑了受太阳辐射、对流换热以及周围环境长波辐射的天线面板热流变化情况，利用有限元软件对某卡式天线面板进行温

6、度场分析，并对反射面天线存在的太阳灶现象进行了仿真分析和讨论。2）综合考虑天线结构的自重和温度荷载，实现了卡氏天线的热-机-电综合仿真。以某8m卡氏天线为典型案例，分别计算了该天线在不同环境温度、太阳入射角及仰角下的电性能。通过数值计算，讨论了面板不同分环数对副瓣电平的影响关系。3）将天线工作仰角视为不确定变量，借鉴稳健优化的设计思想，以背架杆件横截面积为设计变量，分别建立了卡氏天线热-结构和热-机-电综合优化模型。根据模型的特点，给出了基于替代模型优化计算方法。通过数值算例验证了模型和方法的合理性和有效性

7、。关键词：卡式天线，机电综合优化，替代模型，稳健设计IABSTRACTABSTRACTVariousstructureerrorsofareflectorantennahavegreateffectsonitsradiationproperties,andmustbetakenintoaccountquantitativelyindesignstage.Structureerrorsincludemanufacturingandassemblyerrorsaswellasstructuraldeformat

8、ionsduetovariousloads.Inadditiontoself-weight,environmentalthermalloadisoneofthemostimportantloadswhichcausethestructuraldeformations.Inthisthesis,theproblemofintegratedstructural-thermal-electromagneticsimul