考虑馈源位置误差的反射面天线稳健优化研究

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2、科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：遣丝、鏖导师签名：鼋幽日期丝!i：i：!兰日期丝丝：兰：望，摘要馈源是反射面天线的重要部件之一。其在制造、安装以及工作过程中不可避免地会产生位置误差，严重影响天线的辐射性能。在结构设计阶段，必

3、须对馈源的位置误差加以有效控制。此外，在结构设计过程中，天线的结构参数往往是不确定的，有一定随机性，这些不确定因素会导致馈源的位置误差产生波动，影响天线电性能的稳健性，对这些不确定因素也须在设计阶段加以定量考虑。为此，本文在国家自然科学基金支持下，围绕前馈式反射面天线的馈源偏焦问题，进行了较为深入的研究，主要工作如下：(1)采用几何光学法并结合数值积分技术，编写了馈源偏焦分析的计算程序。该程序通过结构有限元法计算天线在自重荷载作用下的纵向和横向偏焦，根据偏焦误差信息来计算天线的增益、副瓣电平、波瓣宽度以及指向误差等电

4、性能指标，并可给出相应的远场方向图。(2)以馈源撑腿尺寸和背架尺寸为设计变量，以电性能为设计函数，建立了考虑馈源偏焦的天线结构优化设计模型，并进行了案例验证。(3)考虑面板厚度、密度以及构件弹性模量等参量的不确定性，建立了最坏情况下，反射面天线的稳健优化模型。对某8m口径的天线案例进行了稳健优化设计，有效改善了天线的电性能。关键词：反射面天线馈源偏焦不确定因素稳健优化机电综合设计AbstractFeedisoneofthemostimportantcomponentsofareflectorantenna,whose

5、unavoidabledefocusescausedbymanufactureandassemblyandextemalloadswillseriouslyaffecttheantenna’Sradiationperformances．Thepositionerrorsofthefeedmustbecarefullycontrolledduringthestructuraldesignstage．Inaddition，thestructuralparametersoftheantennaarealwaysuncert

6、ainandrandom．Theseuncertainfactorsofthestructurewillleadtofluctuationsofthefeedpositionerrorsandfurtherinfluencetherobustnessoftheantenna’Sradiationperformances．Theseuncertaintiesmustalsobequalitativelyconsideredinthestructuraldesignstage．SponsoredbyNSFC，thispa

7、perpresentsanin—depthinvestigationonthefeeddefocusproblemofthefront·feedreflectorantenna．Themainworksareasfollows：1．Afeeddefocusanalysisprogramforfront-feedantennaisdevelopedbasedongeometricalopticsmethods．nleaxialandlateraldefocusescausedbygravitydeformationsa

8、recalculatedbyusingthefiniteelementmethod．Then，theelectromagneticperformancesoftheantenna,suchasthefar-fieldpattern，gain，sidelobelevels，beamwidthandthepointingerror,Canbecal