本發(fā)明屬于雷達天線技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及雷達天線領(lǐng)域中的一種基于最佳吻合參數(shù)的傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法。
背景技術(shù):
由天線肋、金屬反射絲網(wǎng)、張力索網(wǎng)等組成的傘狀天線是星載天線結(jié)構(gòu)的一種。由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、低成本的優(yōu)點,傘狀天線在航天應(yīng)用中具有廣泛的應(yīng)用前景。由于傘狀天線采用柔性的金屬絲網(wǎng)構(gòu)成天線反射面,其不可避免地引入面片拼合誤差,即傘狀天線概念設(shè)計階段的原理性誤差。雖然現(xiàn)有文獻針對傘狀天線原理誤差進行了計算與評估,但其均從單學(xué)科結(jié)構(gòu)領(lǐng)域出發(fā),沒有考慮到傘狀天線口徑場幅度分布,也就沒有將傘狀天線電參數(shù)中的口徑場幅度分布函數(shù)引入到精度的計算中。因此,有必要從機電集成的角度,將傘狀天線口徑場幅度分布以加權(quán)因子的形式引入到軸向精度的計算中,即從最佳吻合拋物面的概念出發(fā),進行機電集成的傘狀天線軸向精度分析。
李小平和徐德紅在論文“網(wǎng)狀可展開天線兩種網(wǎng)面成形方式分析”(電子機械工程,2010年第26卷第1期,38-40)總結(jié)了網(wǎng)狀可展開天線兩種網(wǎng)面成形方式,給出了傘狀天線的表面均方根值誤差計算公式。該公式從單學(xué)科的角度出發(fā),沒有考慮到傘狀天線的電參數(shù)。王從思等和冷國俊等分別在論文“天線表面誤差的精確計算方法及電性能分析”(電波科學(xué)學(xué)報,2006年第26卷第3期,403-409)和“天線最佳吻合軸向誤差的精確計算方法”(電波科學(xué)學(xué)報,2009年第24卷第5期,826-831)中提出了針對地基圓拋物面天線的表面誤差計算方法與改進方法,然而,這些方法不能直接應(yīng)用到采用面片拼合的傘狀天線上,也就難以直接獲得傘狀天線的原理誤差,需要對其方法進行修改與完善。因此,針對傘狀天線采用面片拼合而成的這一特點,從機電集成的角度出發(fā),將傘狀天線口徑場幅度分布以加權(quán)因子的形式引入到軸向精度的計算中,基于最佳吻合參數(shù)進行傘狀天線的軸向精度計算,并以此開展傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于最佳吻合參數(shù)的傘狀天線軸向精度計算方法。該方法基于最佳吻合參數(shù),從最佳吻合拋物面的角度出發(fā),考慮到傘狀天線采用面片拼合而成的特點,將傘狀天線口徑場幅度分布以加權(quán)因子的形式引入到軸向精度的計算中,獲得傘狀天線軸向精度,可指導(dǎo)傘狀天線的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與機電集成優(yōu)化設(shè)計。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:基于最佳吻合參數(shù)的傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法,包括如下步驟:
(1)輸入傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù)與電參數(shù)
輸入用戶提供的傘狀天線的結(jié)構(gòu)參數(shù)與電參數(shù);其中結(jié)構(gòu)參數(shù)包括傘狀天線口徑、焦距、偏置距離、肋數(shù)和軸向精度設(shè)計要求;電參數(shù)包括工作波長、天線口徑場幅度分布函數(shù);
(2)根據(jù)用戶提供的天線結(jié)構(gòu)參數(shù)與電參數(shù)計算天線肋的分段數(shù);
(3)根據(jù)用戶提供的天線結(jié)構(gòu)參數(shù)與肋的分段數(shù),計算肋上點的坐標(biāo);
(4)計算相鄰肋間點的坐標(biāo)
根據(jù)相鄰肋構(gòu)成拋物柱面的特性,結(jié)合肋上點坐標(biāo)計算相鄰肋間點的坐標(biāo);根據(jù)傘狀天線圓形口徑的閉合特性,計算第n根肋與第1根肋構(gòu)成的肋間點的坐標(biāo);
(5)生成傘狀天線所有節(jié)點坐標(biāo)
將計算得到的肋上點、相鄰肋間點的坐標(biāo)與原點坐標(biāo)合并在一起得到傘狀天線所有節(jié)點坐標(biāo);
(6)計算節(jié)點光程差正比向量
在獲得傘狀天線所有節(jié)點坐標(biāo)的基礎(chǔ)上,計算所有節(jié)點軸向位移的無因次量,在獲得所有節(jié)點軸向位移的無因次量的基礎(chǔ)上,計算節(jié)點光程差正比向量;
(7)計算節(jié)點吻合幾何陣
在獲得傘狀天線所有節(jié)點坐標(biāo)的基礎(chǔ)上,計算所有節(jié)點坐標(biāo)的無因次量,在獲得所有節(jié)點坐標(biāo)的無因次量的基礎(chǔ)上,計算節(jié)點吻合幾何陣;
(8)計算加權(quán)矩陣
在獲得所有節(jié)點坐標(biāo)的無因次量的基礎(chǔ)上,結(jié)合用戶輸入的天線口徑場幅度分布函數(shù),計算節(jié)點加權(quán)因子;在獲得所有節(jié)點加權(quán)因子的基礎(chǔ)上,計算加權(quán)矩陣;
(9)計算最佳吻合參數(shù)列向量;
(10)輸出傘狀天線軸向精度
在獲得最佳吻合參數(shù)列向量的基礎(chǔ)上,按照下式輸出傘狀天線軸向精度
其中,δ表示傘狀天線軸向精度,b表示節(jié)點光程差正比向量,v表示節(jié)點吻合幾何陣,h表示最佳吻合參數(shù)列向量,q表示加權(quán)矩陣。
(11)判斷軸向精度是否滿足要求
判斷最佳吻合參數(shù)下傘狀天線軸向精度是否滿足軸向精度設(shè)計要求,如果滿足要求則轉(zhuǎn)至步驟(12),否則轉(zhuǎn)至步驟(13);
(12)輸出傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù)
當(dāng)最佳吻合參數(shù)下傘狀天線軸向精度滿足軸向精度設(shè)計要求時,輸出傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù);
(13)更新傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù)
當(dāng)最佳吻合參數(shù)下傘狀天線軸向精度不滿足軸向精度設(shè)計要求時,更新傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù),轉(zhuǎn)至步驟(1)。
步驟(2)中天線肋的分段數(shù)按照下式進行選擇計算:
其中,λ為工作波長,d為傘狀天線口徑,m為需要確定的天線肋的分段數(shù),m取滿足上式條件的整數(shù)。
步驟(3)中根據(jù)用戶提供的天線結(jié)構(gòu)參數(shù)與肋的分段數(shù),按照下式計算肋上點的坐標(biāo):
其中,xi,j、yi,j、zi,j分別為肋上點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo),下標(biāo)i表示肋編號,下標(biāo)j表示所在肋上點編號,d表示傘狀天線口徑,m表示天線肋的分段數(shù),π表示圓周率,n表示肋數(shù),f表示傘狀天線焦距,肋編號i的取值范圍為從1到n,肋上點編號j的取值范圍為從1到m。
步驟(4)中:
4a)根據(jù)相鄰肋構(gòu)成拋物柱面的特性,結(jié)合肋上點坐標(biāo)按照下式計算相鄰肋間點的坐標(biāo):
其中,xi,j,k、yi,j,k、zi,j,k分別為相鄰肋間點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo),下標(biāo)i表示肋編號,下標(biāo)j表示所在肋上點編號,下標(biāo)k表示相鄰肋間點在對應(yīng)肋上點之間的編號,肋編號i的取值范圍為從1到n-1,肋上點編號j的取值范圍為從2到m,相鄰肋間點在對應(yīng)肋上點之間的編號k的取值范圍為從1到j(luò)-1,xi,j、yi,j、zi,j分別表示第i根肋上第j個肋上點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo),xi+1,j、yi+1,j、zi+1,j分別表示與第i根肋相鄰的第i+1根肋上第j個肋上點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo);
4b)根據(jù)傘狀天線圓形口徑的閉合特性,按照下式計算第n根肋與第1根肋構(gòu)成的肋間點的坐標(biāo):
其中,xn,j,k、yn,j,k、zn,j,k分別為第n根肋與第1根肋構(gòu)成的肋間點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo),下標(biāo)n表示第n根肋編號,下標(biāo)j表示第n根肋上點編號,下標(biāo)k表示第n根肋與第1根肋構(gòu)成的肋間點在對應(yīng)肋上點之間的編號,肋上點編號j的取值范圍為從2到m,第n根肋與第1根肋構(gòu)成的肋間點在對應(yīng)肋上點之間的編號k的取值范圍為從1到j(luò)-1,xn,j、yn,j、zn,j分別表示第n根肋上第j個肋上點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo),x1,j、y1,j、z1,j分別表示第1根肋上第j個肋上點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo)。
步驟(6)中計算節(jié)點光程差正比向量具體包括如下步驟:
6a)在獲得傘狀天線所有節(jié)點坐標(biāo)的基礎(chǔ)上,按照下式計算所有節(jié)點軸向位移的無因次量:
其中,wp表示第p個節(jié)點軸向位移的無因次量,下標(biāo)p表示節(jié)點在所有節(jié)點中的編號,xp、yp、zp分別表示第p個節(jié)點x向、y向、z向坐標(biāo),f為傘狀天線焦距;
6b)在獲得所有節(jié)點軸向位移的無因次量的基礎(chǔ)上,按照下式計算節(jié)點光程差正比向量:
其中,b為節(jié)點光程差正比向量,w1與wn分別表示第1個節(jié)點與第n個節(jié)點對應(yīng)的軸向位移的無因次量,下標(biāo)n表示所有節(jié)點總數(shù)。
步驟(7)中計算節(jié)點吻合幾何陣具體包括如下步驟:
7a)在獲得傘狀天線所有節(jié)點坐標(biāo)的基礎(chǔ)上,按照下式計算所有節(jié)點坐標(biāo)的無因次量:
其中,xp、yp、zp分別表示第p個節(jié)點x向、y向、z向坐標(biāo)的無因次量,下標(biāo)p表示節(jié)點在所有節(jié)點中的編號,xp、yp、zp分別表示第p個節(jié)點x向、y向、z向坐標(biāo),f為傘狀天線焦距;
7b)在獲得所有節(jié)點坐標(biāo)的無因次量的基礎(chǔ)上,按照下式計算節(jié)點吻合幾何陣:
其中,v表示節(jié)點吻合幾何陣,x1、y1、z1分別表示第1個節(jié)點x向、y向、z向坐標(biāo)的無因次量,xn、yn、zn分別表示第n個節(jié)點x向、y向、z向坐標(biāo)的無因次量,下標(biāo)n表示所有節(jié)點總數(shù)。
步驟(8)中計算加權(quán)矩陣具體包括如下步驟:
8a)在獲得所有節(jié)點坐標(biāo)的無因次量的基礎(chǔ)上,結(jié)合用戶輸入的天線口徑場幅度分布函數(shù),按照下式計算節(jié)點加權(quán)因子:
其中,qp表示第p個節(jié)點的加權(quán)因子,下標(biāo)p表示節(jié)點在所有節(jié)點中的編號,zp表示第p個節(jié)點z向坐標(biāo)的無因次量,qp表示按照用戶輸入的口徑場幅度分布函數(shù)計算得到的第p個節(jié)點對應(yīng)的口徑場幅度分布值,f表示天線焦距;
8b)在獲得所有節(jié)點加權(quán)因子的基礎(chǔ)上,按照下式計算加權(quán)矩陣:
q=diag({q1,q2,…,qn})
其中,q為加權(quán)矩陣,diag()表示將向量轉(zhuǎn)換為矩陣運算,q1、q2、qn分別表示第1、2和n個節(jié)點對應(yīng)的加權(quán)因子,下標(biāo)n表示所有節(jié)點總數(shù)。
步驟(9)中按照下式計算最佳吻合參數(shù)列向量
h=(vtqv)-1vqb
其中,h表示最佳吻合參數(shù)列向量,v表示節(jié)點吻合幾何陣,b表示節(jié)點光程差正比向量,q表示加權(quán)矩陣,上標(biāo)t表示轉(zhuǎn)置運算,上標(biāo)-1表示求逆運算。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明首先輸入傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù)與電參數(shù),根據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)與電參數(shù)信息計算天線肋的分段數(shù);其次,依次計算肋上點的坐標(biāo)與相鄰肋間點的坐標(biāo),并生成傘狀天線所有節(jié)點坐標(biāo);再次,根據(jù)節(jié)點坐標(biāo)與電參數(shù),依次計算節(jié)點光程差正比向量、節(jié)點吻合幾何陣與加權(quán)矩陣;然后,通過獲得節(jié)點光程差正比向量、節(jié)點吻合幾何陣與加權(quán)矩陣計算最佳吻合參數(shù)列向量,輸出最佳吻合參數(shù)與傘狀天線軸向精度;最后,判斷軸向精度是否滿足設(shè)計要求,如果滿足要求則輸出傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù),否則更新天線結(jié)構(gòu)參數(shù),實現(xiàn)傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1.本發(fā)明基于最佳吻合拋物面的概念,考慮到傘狀天線采用面片拼合而成的特點,通過將天線電參數(shù)中的口徑場幅度分布函數(shù)以加權(quán)因子的形式引入到軸向精度的計算中,獲得了傘狀天線最佳吻合參數(shù)與軸向精度;
2.本發(fā)明與之前從結(jié)構(gòu)單學(xué)科出發(fā)進行軸向精度分析的方法相比,將天線電參數(shù)信息引入到誤差計算中,實現(xiàn)了傘狀天線軸向精度的機電集成分析。
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的流程圖;
圖2為傘狀天線結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為傘狀天線投影示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖1,對本發(fā)明具體實施方式作進一步的詳細(xì)描述:
本發(fā)明提供了一種基于最佳吻合參數(shù)的傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法,包括如下步驟:
步驟1,輸入用戶提供的傘狀天線的結(jié)構(gòu)參數(shù)與電參數(shù);其中結(jié)構(gòu)參數(shù)包括傘狀天線口徑、焦距、偏置距離、肋數(shù)和軸向精度設(shè)計要求;電參數(shù)包括工作波長、天線口徑場幅度分布函數(shù);
步驟2,根據(jù)用戶提供的天線結(jié)構(gòu)參數(shù)與電參數(shù)計算天線肋的分段數(shù),其中分段數(shù)按照下式進行選擇計算:
其中,λ為工作波長,d為傘狀天線口徑,m為需要確定的天線肋的分段數(shù),m取滿足上式條件的整數(shù);
步驟3,根據(jù)用戶提供的天線結(jié)構(gòu)參數(shù)與肋的分段數(shù),按照下式計算肋上點的坐標(biāo):
其中,xi,j、yi,j、zi,j分別為肋上點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo),下標(biāo)i表示肋編號,下標(biāo)j表示所在肋上點編號,d表示傘狀天線口徑,m表示天線肋的分段數(shù),π表示圓周率,n表示肋數(shù),f表示傘狀天線焦距,肋編號i的取值范圍為從1到n,肋上點編號j的取值范圍為從1到m;
步驟4,計算相鄰肋間點的坐標(biāo)
4a)根據(jù)相鄰肋構(gòu)成拋物柱面的特性,結(jié)合肋上點坐標(biāo)按照下式計算相鄰肋間點的坐標(biāo):
其中,xi,j,k、yi,j,k、zi,j,k分別為相鄰肋間點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo),下標(biāo)i表示肋編號,下標(biāo)j表示所在肋上點編號,下標(biāo)k表示相鄰肋間點在對應(yīng)肋上點之間的編號,肋編號i的取值范圍為從1到n-1,肋上點編號j的取值范圍為從2到m,相鄰肋間點在對應(yīng)肋上點之間的編號k的取值范圍為從1到j(luò)-1,xi,j、yi,j、zi,j分別表示第i根肋上第j個肋上點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo),xi+1,j、yi+1,j、zi+1,j分別表示與第i根肋相鄰的第i+1根肋上第j個肋上點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo);
4b)根據(jù)傘狀天線圓形口徑的閉合特性,按照下式計算第n根肋與第1根肋構(gòu)成的肋間點的坐標(biāo):
其中,xn,j,k、yn,j,k、zn,j,k分別為第n根肋與第1根肋構(gòu)成的肋間點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo),下標(biāo)n表示第n根肋編號,下標(biāo)j表示第n根肋上點編號,下標(biāo)k表示第n根肋與第1根肋構(gòu)成的肋間點在對應(yīng)肋上點之間的編號,肋上點編號j的取值范圍為從2到m,第n根肋與第1根肋構(gòu)成的肋間點在對應(yīng)肋上點之間的編號k的取值范圍為從1到j(luò)-1,xn,j、yn,j、zn,j分別表示第n根肋上第j個肋上點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo),x1,j、y1,j、z1,j分別表示第1根肋上第j個肋上點的x向坐標(biāo)、y向坐標(biāo)與z向坐標(biāo);
步驟5,將計算得到的肋上點、相鄰肋間點的坐標(biāo)與原點坐標(biāo)合并在一起得到傘狀天線所有節(jié)點坐標(biāo);
步驟6,計算節(jié)點光程差正比向量
6a)在獲得傘狀天線所有節(jié)點坐標(biāo)的基礎(chǔ)上,按照下式計算所有節(jié)點軸向位移的無因次量:
其中,wp表示第p個節(jié)點軸向位移的無因次量,下標(biāo)p表示節(jié)點在所有節(jié)點中的編號,xp、yp、zp分別表示第p個節(jié)點x向、y向、z向坐標(biāo),f為傘狀天線焦距;
6b)在獲得所有節(jié)點軸向位移的無因次量的基礎(chǔ)上,按照下式計算節(jié)點光程差正比向量:
其中,b為節(jié)點光程差正比向量,w1與wn分別表示第1個節(jié)點與第n個節(jié)點對應(yīng)的軸向位移的無因次量,下標(biāo)n表示所有節(jié)點總數(shù);
步驟7,計算節(jié)點吻合幾何陣
7a)在獲得傘狀天線所有節(jié)點坐標(biāo)的基礎(chǔ)上,按照下式計算所有節(jié)點坐標(biāo)的無因次量:
其中,xp、yp、zp分別表示第p個節(jié)點x向、y向、z向坐標(biāo)的無因次量,下標(biāo)p表示節(jié)點在所有節(jié)點中的編號,xp、yp、zp分別表示第p個節(jié)點x向、y向、z向坐標(biāo),f為傘狀天線焦距;
7b)在獲得所有節(jié)點坐標(biāo)的無因次量的基礎(chǔ)上,按照下式計算節(jié)點吻合幾何陣:
其中,v表示節(jié)點吻合幾何陣,x1、y1、z1分別表示第1個節(jié)點x向、y向、z向坐標(biāo)的無因次量,xn、yn、zn分別表示第n個節(jié)點x向、y向、z向坐標(biāo)的無因次量,下標(biāo)n表示所有節(jié)點總數(shù);
步驟8,計算加權(quán)矩陣
8a)在獲得所有節(jié)點坐標(biāo)的無因次量的基礎(chǔ)上,結(jié)合用戶輸入的天線口徑場幅度分布函數(shù),按照下式計算節(jié)點加權(quán)因子:
其中,qp表示第p個節(jié)點的加權(quán)因子,下標(biāo)p表示節(jié)點在所有節(jié)點中的編號,zp表示第p個節(jié)點z向坐標(biāo)的無因次量,qp表示按照用戶輸入的口徑場幅度分布函數(shù)計算得到的第p個節(jié)點對應(yīng)的口徑場幅度分布值,f表示天線焦距;
8b)在獲得所有節(jié)點加權(quán)因子的基礎(chǔ)上,按照下式計算加權(quán)矩陣:
q=diag({q1,q2,…,qn})
其中,q為加權(quán)矩陣,diag()表示將向量轉(zhuǎn)換為矩陣運算,q1、q2、qn分別表示第1、2和n個節(jié)點對應(yīng)的加權(quán)因子,下標(biāo)n表示所有節(jié)點總數(shù);
步驟9,按照下式計算最佳吻合參數(shù)列向量:
h=(vtqv)-1vqb
其中,h表示最佳吻合參數(shù)列向量,v表示節(jié)點吻合幾何陣,b表示節(jié)點光程差正比向量,q表示加權(quán)矩陣,上標(biāo)t表示轉(zhuǎn)置運算,上標(biāo)-1表示求逆運算;
步驟10,在獲得最佳吻合參數(shù)列向量的基礎(chǔ)上,按照下式輸出傘狀天線軸向精度:
其中,δ表示傘狀天線軸向精度,b表示節(jié)點光程差正比向量,v表示節(jié)點吻合幾何陣,h表示最佳吻合參數(shù)列向量,q表示加權(quán)矩陣;
步驟11,判斷最佳吻合參數(shù)下傘狀天線軸向精度是否滿足軸向精度設(shè)計要求,如果滿足要求則轉(zhuǎn)至步驟12,否則轉(zhuǎn)至步驟13;
步驟12,當(dāng)最佳吻合參數(shù)下傘狀天線軸向精度滿足軸向精度設(shè)計要求時,輸出傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù);
步驟13,當(dāng)最佳吻合參數(shù)下傘狀天線軸向精度不滿足軸向精度設(shè)計要求時,更新傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù),轉(zhuǎn)至步驟1。
本發(fā)明的優(yōu)點可通過以下仿真實驗進一步說明:
1.仿真條件:
傘狀天線口徑0.5m,焦距0.25m,偏置距離0,肋數(shù)為30,工作頻率35.75ghz,工作波長為8.392mm,天線口徑場幅度分布函數(shù)為
其中,q為傘狀天線上任一點口徑場幅度分布函數(shù)值,ρ為傘狀天線任一點在口徑面上的極坐標(biāo)長度分量,d為傘狀天線口徑。
傘狀天線結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示,傘狀天線投影示意圖如圖3所示。
2.仿真結(jié)果:
采用本發(fā)明的方法進行基于最佳吻合參數(shù)的傘狀天線軸向精度,并輸出最佳吻合參數(shù)與軸向精度。最終輸出的最佳吻合參數(shù)為:
最佳吻合拋物面頂點相對理想拋物面頂點在三個方向上的位移均為零,按右手螺旋定向的軸線轉(zhuǎn)角也為零,最佳吻合拋物面相對理想拋物面焦距發(fā)生了變化,焦距變化為-1.8331mm,即焦距縮短1.8331mm。
在最佳吻合參數(shù)下傘狀天線的軸向精度為0.08631mm。
綜上所述,本發(fā)明首先輸入傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù)與電參數(shù),根據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù)與電參數(shù)信息計算天線肋的分段數(shù);其次,依次計算肋上點的坐標(biāo)與相鄰肋間點的坐標(biāo),并生成傘狀天線所有節(jié)點坐標(biāo);再次,根據(jù)節(jié)點坐標(biāo)與電參數(shù),依次計算節(jié)點光程差正比向量、節(jié)點吻合幾何陣與加權(quán)矩陣;然后,通過獲得節(jié)點光程差正比向量、節(jié)點吻合幾何陣與加權(quán)矩陣計算最佳吻合參數(shù)列向量,輸出最佳吻合參數(shù)與傘狀天線軸向精度;最后,判斷軸向精度是否滿足設(shè)計要求,如果滿足要求則輸出傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù),否則更新天線結(jié)構(gòu)參數(shù),實現(xiàn)傘狀天線結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1.本發(fā)明基于最佳吻合拋物面的概念,考慮到傘狀天線采用面片拼合而成的特點,通過將天線電參數(shù)中的口徑場幅度分布函數(shù)以加權(quán)因子的形式引入到軸向精度的計算中,獲得了傘狀天線最佳吻合參數(shù)與軸向精度;
2.本發(fā)明與之前從結(jié)構(gòu)單學(xué)科出發(fā)進行軸向精度分析的方法相比,將天線電參數(shù)信息引入到誤差計算中,實現(xiàn)了傘狀天線軸向精度的機電集成分析。
本實施方式中沒有詳細(xì)敘述的部分屬本行業(yè)的公知的常用手段,這里不一一敘述。以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限制,凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。