本书内容包含了近年来大型微波反射面天线热变形调控方面的主要进展与研究成果,是关于高频段、大口径反射面天线变形影响因素与电性能调控方面的专著。本书从结构变形与电性能搞合的角度详细介绍了高频段陆基反射面天线热变形补偿技术体系中的温度传感器布局、温度场重构方法、天线结构热变形描述、电性能评估、馈源副面指向补偿调整、数据库掏建与匹配、太阳人射角影响、温度传感器安装、表面温控涂层和温度采集软硬件系统等,通过多个实验天线和工程天线说明了热补偿技术的应用过程与效果。
前言
第1章 绪论 1
1.1.引言 1
1.2反射面天线发展历史 2
1.3国内外主要大型天线 4
1.3.1国外主要反射面天线 5
1.3.2我国主要反射面天线 8
1.3.3国际主要面天线阵列 11
1.4采用温控措施的典型天线 13
1.5反射面天线热效应研究现状 15
1.6反射面天线性能补偿方法 16
1.6.1机械补偿方法 17
1.6.2电子补偿方法 18
1.6.3补偿方法对比 20
1.7本书内容安排 20
第2章 热变形补偿方案与温度传感器布局 23
2.1热变形补偿技术方案 23
2.2温度传感器布局设计 24
2.2.1面板传感器布局方案 26
2.2.2背架传感器布局方案 31
2.2.3布局方案验证 36
2.3天线日照温度场特性分析 42
2.3.1日照温度场影响因素 42
2.3.2日照温度场特性分析 43
2.4天线日照温度仿真与分析 45
2.4.1实验夭线模型 45
2.4.2日照温度仿真边界条件 47
2.4.3沮度仿真与实验结果 51
第3章 反射面天线温度场计算及插值重构 62
3.1热分析方法与软件 62
3.1.1传热学理论 62
3.1.2热分析软件 64
3.2工程天线温度场计算过程 66
3.2.1天线结构分析模型 66
3.2.2 天线热分析模型 69
3.2.3热分析边界条件 71
3.2.4温度场计算结果 74
3.3反射面天线温度插值方法 77
3.3.1插值基本原理 77
3.3.2多项式插值方法 79
3.3.3 Kriging插值方法 80
3.3.4 距离反比加权插值方法 80
3.3.5 Barnes客观分析插值方法 81
3.4插值方法特点与应用比较 82
3.5基于插值的温度场重构应用与验证 84
3.5.1重构验证方案与流程 84
3.5.2线性温度场重构验证 85
3.5.3实测温度场重构验证 87
3.6 基于测量和仿真数据的温度场预估 89
3.6.1 太阳照射工况 89
3.6.2.温度分布规律 90
3.6.3 温度预估流程 91
3.6.4实验天线应用 93
第4章 反射面天线热变形描述与电性能计算 100
4.1 结构位移场获取方法 100
4.2热变形软件计算命令 100
4.3结构热变形快速算法 101
4.3.1快速矩阵算法 101
4.3.2热变形基向量矩阵.103
4.3.3快速算法验证103
4.4变形反射面拟合方法 106
4.4.1抛物面拟合方法.106
4.4.2赋形面拟合方法 108
4.5面板和背架温度对面形精度的影响 110
4.6结构网格与电磁网格的位移信息传递 115
4.6.1三角形网格高斯积分点选取 115
4.6.2三角形网格二次曲面方程构造 117
4.6.3三角形网格节点法矢量构造 119
4.6.4结构网格细化生成电磁网格 120
4.6.5工程案例应用与分析121
4.7反射面天线热变形对被束指向的影响 126
4.7.1主反射面变形126
4.7.2馈源横向移动 127
4.7.3副反射面移动127
4.7.4副反射面转动128
4.8 变形天线电性