关于在天线结构中采用栅条型反射面的研究

本文应用根据矩量法和电场型积分方程编制的计算机软件包分析了在振子型天线结构中用栅条型反射面替代实体反射面的条件,并用微波模拟实验证实了所得结论。     

高精度碳纤维环焦天线副反射面的研制

针对环焦天线副反射面的特点,提出了一种新的碳纤维复合材料环焦副反射面的设计方法和制造技术,通过对夹芯材料的优化和蒙皮零膨胀铺层的设计,实现了副反射面的一体化结构设计,在成型过程中,重点考虑了环焦副反射面凸尖的铺覆方法和芯材精度控制,并对成型工艺参数进行了优化,实现了高精度碳纤维复合材料环焦副反射面的研制,所研制的副反射面型面精度优于0.06mm(r.m.s),满足设计要求,电性能测试效果良好。     

S/X波段频率选择副反射面的设计与测试

频率选择表面在多频段反射面天线设计中获得广泛应用。简述了频率选择副反射面的工作原理。介绍了用模式匹配法分析设计频率选择副反射面的方法。给出了某工程应用的S/X波段4.2m天线频率选择副反射面设计例子。简述了频率选择副反射面的测量方法程序,并给出了S/X波段4.2m天线频率选择副反射面的测试结果。结果表明:频率选择副反射面的传输系数和反射系数满足工程设计要求。     

变形双反射面天线的机电耦合分析方法

双反射面天线广泛应用于雷达、卫星通信和射电天文等领域,针对变形双反射面天线的电性能求解问题,本文提出了基于物理光学法的机电耦合分析方法.深入分析了双反射面天线主副反射面变形对天线电性能的影响,通过将主副反射面轴向变形转换为天线远场积分公式中的相位误差影响项,建立了反射面表面结构位移场与天线远场之间的机电耦合关系.进一步将相位误差影响项作一阶泰勒级数展开,使得结构误差从天线远场积分运算中独立出来,通过构建包含主副反射面变形信息的误差矩阵可实现变形反射面天线远场的快速计算.对一个2.2 m天线进行案例分析,结果验证了所提方法的正确性.     

单孔毁伤对赋形反射面天线辐射特性的影响

研究赋形反射面天线的反射面在单孔毁伤条件下的辐射特性，利用基于表面电流积分的物理光学法，对赋形反射面天线的远场辐射特性进行了建模和分析，比较了反射面完好时辐射特性的计算结果和测试值，具有很好的一致性．重点探讨了天线反射面单孔毁伤后远区辐射特性随孔径及孔位置的变化规律，得出毁伤孔径越大或孔越靠近反射面中心位置时，天线的增益下降越多，副瓣电平提高越多的结论。     

数字摄影测量在FAST射电望远镜反射面单元测量中的应用

FAST(Five-hundred-meter Aperture Sphencal radio Telescope)射电望远镜是当前世界上最大,性能最优越的射电望远镜。由反射面单元组成的射电望远镜反射面的性能直接决定了射电望远镜的性能,因此反射面单元是射电望远镜的核心部件。反射面单元性能主要取决于反射面单元的面型精度,反射面单元面型精度的保证,必须有可靠的精度测量保证。数字摄影测量方法具有精度高、非接触测量和便携等特点。     

FAST主反射面自动控制系统

500m口径球反射面射电望远镜FAST将是国际上最大、最灵敏的射电天文望远镜.利用贵州喀斯特洼坑作为台址,在洼坑内铺设500m球冠状反射面,通过主动控制形成抛物面以汇聚电磁波.针对FAST主动反射面自身的特点,提出了主动反射面节点运动控制的总体策略并推演了控制算法,完成模型控制实验.实验结果表明该套控制系统实现了FAST主动反射面形变要求,达到了要求的精度,可作为将来FAST原型主反射面控制的可选方案之一.     

抛物面天线反射面参数化建模与热变形优化分析

为更好地分析卫星在轨运行期间天线主反射面热变形对天线性能的影响,应用PCL,对MSC.PATRAN/NASTRAN进行二次开发,将参数化建模、抛物面拟合、型面精度分析引入有限元计算,并对某大口径复合材料天线主反射面在均匀温度场下的热变形进行了数值模拟,优选出合理的铺层方式,获得了变形后的天线性能指标.研究结果表明:数值模拟探索出适合于在轨卫星天线减少热变形的铺层设计方法,所获变形值、抛物面拟合参数、型面精度误差等结果符合设计要求,为复合材料天线主反射面的设计应用提供了依据,同时解决了通用CAE软件无法预估热变形对天线性能影响的问题.      

基于微扰法的低驻波比反射面天线设计

介绍并分析了用于反射面天线低驻波比的微扰设计方法,并基于该方法设计了一Ka波段低驻波比的反射面天线.通过对天线反射面外形的微扰设计,该反射面天线在保持辐射性能基本不变的条件下,天线驻波比得到了显著降低.     

基于寻源与跟踪“FAST”主动反射面的形状调节

将反射面调节为工作抛物面是FAST主动反射面技术的关键,通过分析FAST主动反射面的工作特点,发现反射面变位成工作抛物面是通过促动器连接下拉索控制索节点实现的。在反射面板调节约束下,利用寻源与跟踪得到反射面实施调节到理想抛物面位置的数学刻画、建立模型,使得该工作抛物面尽量贴近理想抛物面,从而获得天体电磁波经反射面反射后的最佳接收效果。     

晴天模型下太阳能热水器加设平面反射板的能量增益研究

在晴天模型下平板型太阳能热水器加设平面反射板后的能量增益与用太阳日射表实测到的实验数据比较，加设平面反射板后的能量增益显著，其中夏半年加下反射板效果优于加上反射板，冬半年加上反射板效果优于加下反射板。     

Error analysis and distribution of the driving mechanism for large spherical radio telescope active reflector

In order to reduce the cost, 3-PRS mechanism is introduced into the application of supporting the active reflector unit of large radio telescope. The kinematic model of 3-PRS mechanism with rotational joint errors is derived to solve the error problem in actual engineering application. Then based on the error model, inverse and forward kinematics are analyzed. Because the solutions can not be analytically expressed, a numerical method is applied. Afterwards, the parasitic motion errors are analyzed using search method and empirical formulas of the maximum parasitic motion error are put forward. Finally, the tolerance is distributed using empirical formulas to avoid interference between adjacent reflector units. The analyses provide a theoretical basis for the design and installation of large radio telescope active reflector.     

大型天线主反射面位姿调整机构设计

本文提出一种大型天线主反射面的位姿调整机构,它将天线主反射面作为位姿调整机构的负载,按照一种特定的安装方式实现主天线面的固定支撑并通过伸缩运动实现单自由度平动的主动调整机构,主要包括滚珠丝杠、箱体组合、套筒组合、滑块组合和涡轮蜗杆等部分.其优点是结构刚度大、承载能力强、响应速度快、具有很高的传动精度和可靠性,通过借助蜗轮蜗杆的自锁特性来避免滚珠丝杠副的逆转,用以保证主反射面调整工作的稳定,能够实现天线主反射面的位姿调整和精度控制,补偿因重力变形和安装误差等因素导致的天线性能和指向的变化.     

K波段平顶波束赋形反射面天线设计

为了获得照射均匀的平顶波束,使用反射面赋形的方法,设计了一款工作在19～22 GHz的单偏置反射面天线.结合Zernike多项式展开法与遗传算法优化反射面形面,采用天线远场照射面特定区域照射电平差值作为目标函数以实现平顶波束.仿真结果表明,赋形后天线方位面方向图在±8°范围内,照射电平波动小于0.6 dB,电平幅度大于20 dBi.     

反射罩零件45°抛物面数控加工对刀方式

在数控加工中,设置正确的坐标系,通过对刀来获得工件坐标系原点的位置,是控制刀具正确的运动轨迹和保证加工质量的必要前提。本文以反射罩零件为例,探讨了在加工过程中工位转角后,其45°抛物面数控铣削加工的对刀原理和方法,创新提出了转角工位偏置计算间接对刀法,推导出工件坐标系原点的理论计算公式。最后运用加工中心(VMC850B)加工出反射罩的实体形状,通过与传统对刀方式的对比,表明偏置计算间接对刀法不仅提高了加工精度,还有助于提高生产效率,适用范围广泛。     

轴对称双反射面卫星通信地面站天线旁瓣的控制(英文)

在对轴对称双反射面天线方向图理论分析的基础上,讨论了影响天线方向图旁瓣的7种因素。根据最近国际无线电咨询委员会建议的地面站天线最大允许的旁瓣电平,研究了控制天线方向图的方法。已编出一套有效的控制天线方向图并使之达到低旁瓣要求的计算机程序。     

医院中子照射器堆芯中子学参数计算方法

 建立了利用WIMS+CITATION计算医院中子照射器I型堆(IHNI-I)堆芯中子学参数的模型。栅元群常数计算采用WIMS束棒几何模型,控制棒、顶铍反射层、底铍反射层、侧铍反射层以及堆芯每一环燃料元件作为不同栅元类型;全堆芯计算采用CITATION程序R-z几何模型。计算了堆芯的功率分布、顶铍反应性价值、控制棒价值、温度系数、堆芯燃耗等中子学参数,计算结果与文献数据一致。本文所建立的计算模型可用于IHNI-I堆芯的物理计算。     

桁架式可展开天线反射面精度试验

为了验证一种桁架式可展开天线结构设计方法的正确性,制作了一个口径为2 m的天线模型,设计了由上部中心立柱加三支杆悬挂支撑天线的试验悬挂方案,用基于PhotoModeler软件建立的摄像测量系统对天线抛物面反射面进行精度测量,将测量数据带入基于浅壳理论推导出的精度计算方程计算反射面误差.模型的反射面精度与设计值接近,表明该结构设计方法适合于设计更大口径的该类型天线.设计制作了6 m×2.8 m口径的天线,并对此天线进行了两种姿态下的展开精度试验,精度测量结果表明反射面精度符合设计要求.