型面周期性误差对环形桁架可展开天线电性能的影响及其消除方法.pdf

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1、第5期电子学报V01．42No．52014年5月ACTAE【CIR0NICASINICAMay20l4型面周期性误差对环形桁架可展开天线电性能的影响及其消除方法宗亚雳，王伟，王从思，张逸群(西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室，陕西西安710071)摘要：环形桁架可展开天线的型面由一系列面片拼合而成，其电性能由这些面片的大小和形状决定．本文针对环形可展开天线型面周期性几何逼近误差导致天线远场方向图存在电平较高的栅瓣的问题，提出了通过破坏误差周期性来消除其对电性能影响的方法．首先，分析

2、了型面几何逼近误差的周期性及其对天线电性能的影响；其次，提出两种消除型面几何逼近误差周期性的方法，一是在径向引入破坏因子，二是改变型面环向轮廓形状；最后，建立优化模型，求出同时满足用户电性能和结构要求的网面分环数和破坏因子．数值仿真表明本文提出的型面优化设计方法既能在保证天线增益的条件下消除栅瓣，又不导致天线结构过于复杂．关键词：环形桁架可展开天线；型面分环数；周期性误差；电性能；优化模型中图分类号：V443．4文献标识码：A文章编号：0372．2112(2014)05—0963—08电子学报U

3、RL：http：／／www．ejourna1．org．enDOI：10．3969／j．issn．0372．2112．2014．05．020EfectsofPeriodicGeometricErrorofAstroMeshReflectorSurfaceonRadiationPatternandIts日iminationMethodZONGYa-li，WANGWei，WANGCong—si，ZHANGYi-qun(研LaboratoryofElectronicEquipmentStructureD

4、esignofMinistryofEducation，XidianUnivers~y，Xi’∞，Shoanxi，710071，China)Abstract：Sincecurvedantennasurfaceisapproximatedbyflatfacets，theelecla'omagnefic(EM)propertiesofanAstroMeshreflectoraredeterminedbythesizeandshapeofthefacets．Aperioddisturbancetechn

5、iqueispresentedtodecreasethegratinglobelevelgeneratedbyperiodicgeomeWicapproximationelTor．Atfirst，theperiodicityoftheelTOrandtheefectsoftheperiodicityonEMpropertiesarestudied．Secondly，twostrategiesaredevelopedtodisturbtheperiodicityoftheerror，oneisto

6、introduceradialdi—recdondisturbanceparameters，andtheotheristochangetheshapeoftherings．Atlast，anoptimizadonmodelisbuilttoobtainfew—ersegments，properdisturbanceparametersandbetterEMperformance．Numericalexamplesshowthatthepresenedmethodcane—liminatetheg

7、ratinglobeslevelwithoutdecreasingthegainandincreasingthestructuralcomplexityofAsla'oMeshantennas．Keywords：AstroMeshreflector；segmentnumber；periodicgeometricerror；EMproperties；optimizationmodel为基准的型面设计方法，该方法设计的型面几何逼近误1引言差因三角形面片的规律性(见图2(b))而具有很强的周环形桁架可

8、展开天线因其口径适用范围广、收纳率期性．然而，几何逼近误差的大小不能完全反应天线的大、质量轻等优点而得到越来越广泛地应用_1J．图1电性能的好坏，这是因为周期性的误差分布会导致远场为环形桁架可展开天线的结构示意图，它包括作为支撑方向图存在很高的栅瓣电平_7J，使天线的电性能恶化．结构的可展开环形桁架、索网体系以及张拉在前索网凸国外对可展开天线型面误差对电性能的影响的研究较面上的金属反射丝网．因此，金属反射丝网将被张紧的多．Hiroaki_8J以Ruze公式为基础研究了天线增益与型面前索网分成一系