【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天线，尤其涉及一种考虑天线单元变形和互耦效应的变形阵列天线辐射性能补偿方法。
技术介绍
1、阵列天线具有高增益，低旁瓣、窄波束等优点，已经被广泛的应用到飞机，舰船，卫星等装备上。然而，在实际工作中，阵列天线将不可避免地受到各种各样的环境载荷，例如重力载荷，风载荷、振动等，从而导致阵列天线阵面发生变形。天线阵面的变形带来三个方面的变换：
2、1)天线阵元之间的间距发生变化；
3、2)天线单元的非规则变形；
4、3)天线单元间距和形状的变化引起天线单元间互耦效应的非规则变化。上述三个因素共同作用，导致变阵阵列天线的辐射性能发生畸变，从而其辐射性能不再满足使用要求。
5、为了准确的补偿变形阵列天线的辐射性能，需要将上述三个因素严格地考虑到变形阵列天线的辐射性能分析和补偿之中。在目前已有的变形阵列天线辐射性能补偿方法中，其策略为首先分析阵列天线变形之后的阵元中心位置，然后重新构造阵列天线结构，并根据天线单元的间距变化计算各阵元的激励补偿量。这种补偿策略主要考虑了天线单元间距变化对辐射性能的影响，没有严格考虑天线单元的变形和天线单元间互耦效应的变化，无法实现准确的变形阵列的辐射性能分析和补偿。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一是针对现有技术的不足，提供了一种考虑天线单元变形和互耦效应的变形阵列天线辐射性能补偿方法。
2、本专利技术的目的之二是提供上述一种考虑天线单元变形和互耦效应的变形阵列天线辐射性能补偿方法的验
3、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
4、一种考虑天线单元变形和互耦效应的变形阵列天线辐射性能补偿方法，包括如下步骤：
5、(1)确定阵列天线的几何结构，材料属性和电磁工作参数；
6、(2)根据阵列天线的结构建立其力学分析模型，并绘制阵列天线的力学分析网格；
7、(3)根据阵列天线的力学分析模型和外载荷，计算得到其变形后阵列天线单元各网格节点的位移；
8、(4)根据阵列天线单元原始网格节点位置和节点位移，计算得到变形天线单元网格节点位置，并构造变形阵列天线的矩量法分析网格、计算变形阵列天线的阻抗矩阵；
9、(5)基于梯度优化算法优化变形阵列各阵元的激励幅值和激励相位，得到变形阵列天线各阵元的补偿激励。
10、进一步地，所述步骤1中，阵列天线的几何结构包括阵面尺寸；材料属性包括弹性模量e，泊松比μ；电磁工作参数包括阵列天线的工作频率，阵元的数目和排布形式、天线单元形式、主波束辐射方向、增益、以及旁瓣电平。
11、进一步地，所述步骤2中，对阵对阵列天线的阵面绘制三角形壳单元网格。
12、进一步地，所述步骤4中，变形阵列的矩量法分析网格继承自变形的力学分析网格，根据网格原始节点位置和节点变形位移得到变形后网格节点位置。
13、本专利技术与现有方法不同，其补偿严格考虑了天线单元变形和互耦效应，可以实现准确的性能补偿。该方法中，变形阵列天线的电磁性能分析网格可以根据力学变形直接参数化的构造，从而实现严格考虑天线单元的变形和阵元间的非规则耦合效应；并且建立了一个基于梯度优化算法的变形阵列天线辐射性能补偿方法，通过调整阵元的激励幅值和相位实现对变形阵列辐射性能的补偿。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种考虑天线单元变形和互耦效应的变形阵列天线辐射性能补偿方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种考虑天线单元变形和互耦效应的变形阵列天线辐射性能补偿方法，其特征在于：步骤1中，阵列天线的几何结构包括阵面尺寸；材料属性包括弹性模量E，泊松比μ；电磁工作参数包括阵列天线的工作频率，阵元的数目和排布形式、天线单元形式、主波束辐射方向、增益、以及旁瓣电平。
3.如权利要求1所述的一种考虑天线单元变形和互耦效应的变形阵列天线辐射性能补偿方法，其特征在于：步骤2中，对阵对阵列天线的阵面绘制三角形壳单元网格，且此三角形网格同时用于阵列天线阵面的力学变形分析和电磁辐射性能分析。
4.如权利要求1所述的一种考虑天线单元变形和互耦效应的变形阵列天线辐射性能补偿方法，其特征在于：步骤4中，变形阵列的矩量法分析网格继承自变形的力学分析网格，根据网格原始节点位置和节点变形位移得到变形后网格节点位置，变形后网格节点位置由下式计算：
【技术特征摘要】
1.一种考虑天线单元变形和互耦效应的变形阵列天线辐射性能补偿方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种考虑天线单元变形和互耦效应的变形阵列天线辐射性能补偿方法，其特征在于：步骤1中，阵列天线的几何结构包括阵面尺寸；材料属性包括弹性模量e，泊松比μ；电磁工作参数包括阵列天线的工作频率，阵元的数目和排布形式、天线单元形式、主波束辐射方向、增益、以及旁瓣电平。
3.如权利要求1所述的一种考虑天线单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘书田，郑峻峰，王奇，高仁璟，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。