AstroMesh型天线网状反射面形态综合设计

摘要

星载大型网状可展开天线是目前备受世界各国宇航学者青睐的一类空间可展开天线结构形式，而AstroMesh型天线是网状可展开天线的一种重要的结构类型。本文以AstroMesh型天线的网状反射面为研究对象，对其形态作综合分析，主要包含三个方面内容，简化型面精度精确计算的数值方法，设计得到更高型面精度反射面的型面几何，验证设计所得的反射面的电性能。根据本文提出的方法，以工程实际项目为算例，获得了更高型面精度的反射面，也获得了更优的反射面电性能。本文主要工作内容如下：
　　首先，为简化型面精度精确计算的数值方法，本文介绍了面积坐标的相关性质，详细讨论了面积坐标用于三角形区域的数值积分方法，引入了Hammer积分法，并详细介绍了将Hammer积分法用于天线型面精度计算的数值方法，该方法大大简化了求取型面精度精确数值计算式的复杂度。
　　其次，本文介绍了经典的力密度找形的一般方法，并以此为基础，提出了一种纵坐标优化算法（文中称改进型力密度找形法），该方法不要求所有网格节点均落在抛物面上，以此为前提，结合经典力密度法与Hammer积分法，并且以经典力密度找形法所获取的节点坐标信息为初值，以索网网格节点坐标为变量，以最小的轴向型面精度误差为目标，以索网张力均衡为约束条件，获得了一种针对索网天线有效的，高精度的找形方法。
　　最后，为验证所提出的改进型力密度找形方法的准确性与实用性，基于 Grasp9软件，建立了AstroMesh型天线网状反射面的理想模型，经典力密度找形法模型，改进型力密度找形法模型，分别对其做电性能分析，通过比对，改进型力密度找形法与理性模型的电性能更接近，证明了改进型力密度找形法在型面几何设计方面的准确性和实用性。

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第一章 绪论

1.1工程背景

1.2网状可展开天线的发展现状

1.3国内外发展现状

1.4本文主要工作

第二章 三角形区域的Hammer积分

2.1三角形区域面积坐标的性质

2.2三角形区域积分的Hammer积分表

2.3数值算例

2.4本章小结

第三章 AstroMesh型天线索网设计

3.1索网天线中索长的确定

3.2 AstroMesh型索网型面设计

3.3改进型力密度索网找形优化算法

3.4索网型面设计算例

3.5本章小结

第四章 AstroMesh型天线的电性能分析

4.1 Grasp 9电性能分析软件介绍

4.2索网天线的电磁分析

4.3本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

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