一种柱形天线的结构分析与优化设计

摘要

本文根据暗能量探测需求,提出一种适用于暗能量探测的柱形天线设计方案.在抛物柱面专用试验天线原有结构的基础上,利用MSC.PATRAN/NASTRAN 有限元软件建立多种拓扑结构的天线有限元模型,对比分析相应的结构力学特性,进行拓扑结构的局部选优设计.确定一定的拓扑结构后进行局部尺寸优化,最后分析了天线结构在重力,冰雪和风力等载荷作用下的力学特性.最优设计结果表明:整个柱形天线在自重,雪载和7级风力的工作状态下天线表面最大RMS为1.08,小于精度要求.天线面自振频率5.532Hz,馈源支架自振频率4.0119Hz,很好地满足各项设计技术指标.