考虑面板误差的前馈反射面天线稳健优化研究

摘要

反射面天线在制造、安装和工作过程中,总是存在一定的不确定因素。这些不确定因素会引起天线面板变形和馈源位置的波动,从而影响天线电性能的稳健性。本文基于敏感区域法对前馈反射面天线的稳健优化问题进行了研究,主要研究内容如下:
　　1)研究了反射面天线的结构误差对电性能的影响机理和分析方法,分别考虑了反射面板变形和馈源位置误差对天线方向图的影响关系,给出了反射面天线机电综合仿真的实现流程,以某8m天线为典型案例,实现了该天线的机电综合仿真。
　　2)基于稳健优化的敏感区域法,建立了考虑面板误差的反射面天线稳健优化模型。考虑到该稳健优化模型是一个二级优化问题,计算量较大,采用 RBF响应面法对下层优化予以近似,给出了敏感区域法的实现方案。并对某8m天线进行了稳健优化设计,对优化结果进行了对比分析。算例表明,稳健优化可以有效减小反射面天线电性能的波动程度,削弱不确定因素对电性能的不利影响。
　　3)基于最佳吻合抛物面理论,研究了反射面天线的馈源调整问题。以8m天线为算例,计算了各个工况下的馈源调整量,并给出了相应的方向图。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 反射面天线机电综合分析的研究发展现状

1.3 稳健设计简介

1.4 本文研究的主要内容

第二章 抛物面天线的表面误差和馈源偏焦分析

2.1 引言

2.2 抛物面天线的基础理论概述

2.3 理想反射面天线的方向图

2.4 保型设计理念与最佳吻合抛物面

2.5 馈源偏焦分析

2.6 抛物面天线各项误差对电性能的影响

2.7 电性能指标计算

2.8 天线的机电综合分析

2.9 本章小结

第三章 基于敏感区域法的稳健优化设计

3.1 引言

3.2 敏感区域法的主要参数定义和术语

3.3 稳健优化设计

3.4 稳健优化模型

3.5 本章小结

第四章 反射面天线的稳健优化设计

4.1 引言

4.2 天线结构尺寸优化

4.3 数值算例

4.4 馈源位置的调整量

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 展望

致谢

参考文献