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[發明專利]基于誤差因素的反射面天線機電綜合分析方法有效

專利信息
申請號: 201010290058.6 申請日: 2010-09-20
公開(公告)號: CN102073754A 公開(公告)日: 2011-05-25
發明(設計)人: 鄭飛;李娜;段寶巖;陳梅;李鵬 申請(專利權)人: 西安電子科技大學
主分類號: G06F17/50 分類號: G06F17/50;H01Q19/10
代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205 代理人: 王品華;朱紅星
地址: 710071*** 國省代碼: 陜西;61
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摘要:
搜索關鍵詞: 基于 誤差 因素 反射 天線 機電 綜合分析 方法
【權利要求書】:

1.一種基于誤差因素的反射面天線機電綜合分析方法,包括如下步驟:

(1)根據天線加工的實際情況,確定天線制造誤差的量值,按如下步驟將其融入到天線的結構參數中,對天線進行幾何造型:

(1a)根據天線的具體形式以及電性能指標要求,提取天線的主要結構參數;

(1b)將結構參數按照相應的格式,寫成可編輯的文件格式;

(1c)利用現有的三維造型軟件,讀取天線結構參數的文本文件,得到天線的三維模型;

(1d)根據天線加工的實際情況,確定天線模型的描述精度,通過改變描述精度來仿真天線制造精度的改變;如制造誤差只在局部存在,通過輸入位置坐標,確定制造誤差施加的范圍。

(2)根據天線的幾何造型,建立天線的結構模型;

(3)根據天線的實際工作情況,確定環境載荷的量值,將環境載荷的量值施加到天線結構模型中,得到確定系統誤差的天線變形結構網格:

(4)根據天線變形結構網格,構建天線的變形結構模型;

(5)根據天線的實際工作環境,確定隨機誤差的量值,并將隨機誤差的量值施加到天線的變形結構模型中:

(6)將天線的變形結構模型轉換為天線電磁分析模型:

(6a)由天線結構分析模型,得到天線結構模型的體單元;

(6b)由天線結構模型的體單元提取出天線表面單元;

(6c)對天線表面模型進行修正;

(6d)重新進行網格劃分,構建符合電磁分析要求的新網格;

(6e)根據電磁分析網格,構建天線電磁分析模型;

(7)根據天線電磁分析模型,設置邊界條件,激勵,劃分網格,計算天線的電性能參數,如果滿足天線電性能計算精度要求,完成計算,反之,重復步驟(1)至步驟(6),直到滿足要求為止。

2.根據權利要求1所述的反射面天線機電綜合分析方法,其中步驟(3)所述的將環境載荷的量值施加到天線結構模型中,按如下步驟進行:

(3a)通過有限元分析軟件,讀入步驟(2)建立的天線結構模型;

(3b)根據天線的實際工作環境,在既不破壞模型,又足以產生明顯的變形以驗證機電綜合設計的正確性的前提下,設計多種載荷和控制的量值與施加位置,分別進行變形仿真試驗;

(3c)如果步驟(3b)所做試驗的變形結果滿足設定的變形要求,則確定該載荷和控制的量值與施加位置;反之,改變載荷和控制的量值與施加位置,重復步驟(3b),直到滿足設定的變形要求為止;

(3d)根據步驟(3c)確定的載荷和控制的量值與施加位置,對天線有限元模型施加載荷和控制,得到天線的變形結構網格。

3.根據權利要求1所述的反射面天線機電綜合分析方法,其中步驟(5)所述的將隨機誤差的量值施加到天線的變形結構模型中,按如下步驟進行:

(5a)根據天線的實際工作環境,確定施加隨機誤差的量值;

(5b)將隨機誤差的量值轉換為符合正態分布的隨機數,再將該隨機數加到變形結構模型的節點坐標上;如隨機誤差只在局部存在,則通過輸入位置坐標,確定隨機誤差的施加范圍;

(5c)根據施加過隨機誤差的節點坐標,構建新的天線變形結構模型。

4.根據權利要求1所述的反射面天線機電綜合分析方法,其中步驟(6b)所述的由天線結構模型的體單元提取天線表面單元,是從每一個體單元的六個面單元中提取出位于天線表面的面單元,并舍棄其他面單元,再將提取出來的所有面單元進行集成,得到天線的表面單元。

5.根據權利要求1所述的反射面天線機電綜合分析方法,其中步驟(6c)所述的對天線表面模型進行修正,是判斷每兩個面單元是否重合,如果重合,則取其中一個面單元。反之,則全部保留。將保留的所有面單元進行集成,構建新的天線表面模型。

6.根據權利要求3所述的反射面天線機電綜合分析方法,其中步驟(5a)所述的根據天線的實際工作環境,確定施加隨機誤差的量值,是根據天線的實際工作環境對天線的安裝精度進行測試,再對測試數據進行統計,以測試數據的算數均方根值作為隨機誤差的量值。

7.根據權利要求3所述的反射面天線機電綜合分析方法,其中步驟(5b)所述的將隨機誤差的量值轉換為符合正態分布的隨機數,是以隨機誤差的量值作為正態分布隨機數的方差。

8.根據權利要求3所述的反射面天線機電綜合分析方法,其中步驟(5c)所述的根據施加過隨機誤差的節點坐標,構建新的天線變形結構模型,按如下步驟進行:

(8a)根據施加過隨機誤差的節點坐標,得到新的節點坐標;

(8b)由三個節點坐標合成一個面單元,由六個面單元合成一個體單元;

(8c)將所有體單元集成,構建新的天線變形結構模型。

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