TM65 m射电望远镜面形微波全息测量

微波全息法是一种用于大型天线面形测量和调整的有效手段,本文先简单介绍了微波全息法的技术发展情况,接着针对天马65 m射电望远镜,仿真了面形误差和副面偏移算法.然后给出了在最佳俯仰角53°上,65 m面板实测和调整情况,通过多次调整,65 m面形精度达到了0.28 mm,重复测量误差0.13 mm.最后在俯仰角45°–60°上采用Ka波段对天线效率进行了测量,比较分析了主动面面形调整前后的性能改善情况,在Ka波段上效率由原来的37%改善到约56%,与理论预测相符.     

一种三轴过顶跟踪天线结构设计

文中对某实际工程中三轴过顶跟踪天线结构设计方案进行了详细论述。基于MSC软件建立天线整体有限元分析模型,在此基础上进行了多工况的静力学分析。计算出的天线结构应力及变形情况的仿真数据,表明天线满足结构指标的各项要求。并通过实际伺服性能和电气方向图测试,满足使用要求,验证了结构设计及有限元分析结果的正确性。     

5m固定站天线地脚螺栓的有限元分析

以某5m固定站天线连接地脚螺栓为例,介绍了利用MSC.Patran/Nastran有限元分析软件进行数字化建模的过程,给出了运用多点约束单元及质量单元对天线体进行近似模拟的方法,同时给出了天线载荷的计算方法,并根据系统仿真分析的结果,得到了地脚螺栓处刚性节点的载荷,利用第4强度理论对螺栓进行了校核。     

基于圆柱体基线的测向误差分析

推导圆柱体基线下的测向误差表达式,并根据误差公式提出快速比较航向角和俯仰角误差的简便方法。根据测向误差公式仿真分析天线位置对测向误差的影响,并且验证快速比较误差方法的有效性。研究结果表明:天线投影面积与误差呈反比,圆柱体基线的测角精度比平面基线的更优。     

一种改进的SBR射线跟踪信道仿真方法

针对传统入射及反弹射线跟踪算法(Shooting and Bouncing Ray tracing,SBR)中接收球半径通常难以准确确定导致信道仿真出现"射线泄露"或"射线重叠"的问题,提出了一种基于场景认知的改进方法.利用人工神经网络动态调整接收球半径,进而提升射线跟踪算法的信道仿真精度.针对收发端为大规模阵列天线时,SBR仿真时间较长的问题,提出了基于天线方向图的发射方法,用以提高使用大规模天线时的信道仿真效率.将改进的SBR信道仿真与基于传统SBR信道仿真和实测结果进行对比,结果表明:针对单天线,使用本文方法仿真获取的单天线路径损耗均方根误差为2.6 dB,误差小于传统的SBR信道仿真;针对大规模阵列天线仿真,使用本文方法进行接收功率单次仿真的平均时间比传统SBR仿真节省了97％.     

对天线副瓣电平测量误差的分析

通过分析研究超低副瓣天线测量时的主要误差源,并对天线测量时副瓣电平的误差进行分析,以便为准确测量超低副瓣天线等高性能天线服务.     

一种抛物面天线形状误差的合理评价方法

针对有限元软件ANSYS在分析计算天线变形表面误差时存在的问题,提出了一种基于拟合抛物面的表面形状误差改进算法.推导了精确计算变形反射面轴向、法向与径向误差的公式.分别采用改进算法与ANSYS软件对某7.3 m圆抛物面天线多种工况下的表面误差进行了分析,结果证明该方法是正确的,可作为天线超差的二次判据.     

二维黑磷晶体各向异性弹性的有限元分析

利用基于原子力显微镜的悬臂梁弯曲法,对二维黑磷晶体两个特殊晶轴方向的弹性模量进行测量.通过有限元仿真对悬臂梁结构建模计算,分析了影响测量结果精度的因素:悬臂梁弯曲变形量-厚度比、悬臂梁的长宽比和黑磷晶体弹性模量各向异性.结果表明,悬臂梁长宽比相对于变形量-厚度比、弹性模量各向异性,对测量结果影响更大,其最大相对误差达-40%,.通过有限元仿真分析,可以修正悬臂梁弯曲法力学模型中误差,从而得到更准确的测量结果.     

三轴稳定静止卫星赋形天线指向误差分析

对于静止轨道三轴稳定卫星,天线的指向精度是用户要求的重要指标.在卫星定点后处于工作姿态时,要求天线波束覆盖用户规定的地面区域,并满足规定的电性能指标.卫星的姿态、轨道、天线性能和总装等误差对赋形天线的指向精度均具有一定的影响.本文对影响赋形天线指向精度的各类误差的形成原因、误差数据的计算方法进行了逐项分析.研究了各类误差对赋形天线指向精度的影响,其中重点分析了姿态和轨道误差的影响,给出了相应的算法公式,并基于实际工程数据进行了算例仿真,得到卫星在正常和位保两种模式下赋形天线的指向误差数据.通过对比,仿真计算结果与卫星在轨天线方向图的实测结果具有一致性,证明了该分析思路和计算方法的有效性和正确性.     

MSC.Patran/Nastran在65m天线副反射面优化中的应用

采用MSC.Patran/Nastran软件建立及优化有限元模型,对65m天线副反射面背架结构进行优化分析。以背架各杆件半径值为设计变量,以背架变形值及应力值为约束条件,寻求使背架结构重量最轻的设计方案。根据仿真结果,对原背架结构设计进行了改进。     

基于多台GPS接收机的三维姿态确定与精度分析

根据一个模拟动态定位实例,采用多台GPS接收机动态定位,得到单历元定位结果,然后采用不同的天线组合解算姿态.结果显示,对于约5 m长宽的基线组合,获得的航向角精度约为0.05°,横滚角和纵摇角的精度约为0.2°;对于约10 m长宽的基线组合,航向角精度约为0.03°,横滚角和纵摇角的精度约为0.11°.可知,姿态角的精度与纵横向的基线长度有关.当基线长度相同时,航向角的精度高于横滚角和纵滚角.其中,航向角和纵滚角的精度主要与航向长度有关,而横滚角则与横向长度有关.基线越长,对应的姿态角的精度越高.     

再入飞行器的脉动响应分析

采用有限元方法和MSC／NASTRAN软件，建立了某型号再入飞行器的动力学分析模型。根据再入飞行器的脉动压力环境和随机振动分析理论，计算了某型号再入飞行器脉动响应加速度的均方根值和功率谱密度曲线，其数值计算结果与试验结果比较一致。     

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.      

天线结构的多工况离散变量优化设计

针对天线结构受载及工作状态的复杂性,研究了天线结构的多工况离散变量优化设计问题。首先建立了天线结构在自重、风荷作用下受精度、应力和稳定性约束的多工况优化设计的数学模型;其次根据材料特点,将设计变量取为离散变量,给出了天线结构的多工况离散变量优化设计数学模型。采用离散复合形法,对多工况8 m天线进行了优化计算。结果表明,计算结果与分析结果相吻合,该方法可应用于多工况天线结构优化设计中,且精度较高。     

室内楼梯环境2.6 GHz频段传播特性测试与建模

在室内楼梯环境中,测量了2.6 GHz频段的无线传播特性.基于大量的实测数据,建立了路径损耗模型并得到阴影效应Xσ的统计特性,发现Xσ均值和方差随天线高度变化而变化.通过对测得的频率响应做傅里叶反变换,得到均方根（RMS）时延扩展的统计特性,发现其均值与方差也是随天线高度变化而变化.进一步研究均方根时延扩展和频率相干带宽之间的负相关性,得出它们之间满足幂指数关系式.这种传播模型能够为LTE通信系统的设计提供重要依据.     

微波着陆系统波束指向误差仿真分析

为了提高微波着陆系统地面设备的角度引导精度,基于微波线性相控阵天线理论,分析了地面角度引导设备产生相控阵天线波束指向误差的主要原因——数字移相器的量化误差,并进行了不同量化阶数下的舍尾法馈相误差分析及仿真。为了寻求系统精度与设备成本的折衷,在采用四位移相器的条件下比较了随机馈相法与传统的舍尾馈相法的波束指向误差,仿真分析了相位误差均值为零法与适当随机相位量化法对波束指向误差的影响;这两种方法消除了周期性误差峰值,提高了相控阵天线的波束指向精度,其中适当随机相位量化法效果更佳;说明了采用随机馈相法能够有效减小因数字式移相器相位量化误差导致的波束指向误差,使系统精度明显提高。     

钢箱混凝土准结合梁焊缝疲劳寿命评估

文章根据广州市内环线恒福路段的交通量调查结果,推导得出了恒福路段高架桥的标准车辆荷载谱,采用MSCPatran软件建立有限元模型,利用标准车辆荷载谱对该桥进行加载,应用MSCNastran、MSCFatigue软件进行有限元分析和疲劳寿命评估二者的整合,对钢箱混凝土准结合梁焊缝进行了疲劳寿命评估,得出合理结论,为该类型桥梁的疲劳问题求解提供了实用计算方法。     

用动量方法分析螺旋形天线的效率

采用动量方法对螺旋形天线进行了高效率的分析。将电场积分方程和动量方法相结合解算出天线的电流。脉冲测试函数和螺旋天线轮廓精确匹配。在整个分析过程中采用了细线近似,天线设定为沿z轴方向。对细线近似和delta带隙源进行了描述。数值结果显示了该方法的有效性和精确性。