天線系統結構

第1章 緒論 1
1.1 天線類型與天線系統構成 1
1.1.1 天線類型 1
1.1.2 天線系統構成 4
1.2 天線系統性能指標 4
1.2.1 天線系統電磁性能 4
1.2.2 天線系統機械性能 9
1.2.3 天線系統伺服性能 11
1.3 天線系統結構概述 14
第2章 反射面天線結構 16
2.1 反射面天線類型 16
2.1.1 前饋天線 16
2.1.2 偏饋天線 17
2.1.3 後饋天線 19
2.2 天線結構構成 22
2.2.1 反射面結構 23
2.2.2 反射面背架結構 30
2.2.3 饋源（副反射體）支撐結構 34
2.2.4 饋源網絡結構 35
2.2.5 頻段切換機構 41
2.2.6 波束波導結構 50
2.3 結構誤差分析 51
2.3.1 誤差對電性能的影響 51
2.3.2 誤差來源與控制方法 54
2.4 結構保型設計 56
2.4.1 保型設計原理 56
2.4.2 設計應用實例 56
2.5 主動反射面 59
2.5.1 主動反射面補償方法 59
2.5.2 促動器設計 60
2.6 天線結構塗層與防護 63
2.6.1 天線結構防護特點 63
2.6.2 天線結構防護塗層材料 64
2.7 天線結構發展與新技術 65
第3章 天線座結構 68
3.1 天線座結構類型 68
3.1.1 AE型天線座 69
3.1.2 XY型天線座 74
3.1.3 多軸天線座 76
3.1.4 並聯機構天線座 77
3.1.5 選型與應用實例 79
3.2 天線座結構設計 81
3.2.1 載荷計算 81
3.2.2 驅動系統 84
3.2.3 軸角單元 87
3.2.4 電纜捲繞機構 89
3.2.5 安全保護裝置 90
3.2.6 典型裝置應用 91
3.3 軸系誤差 94
3.3.1 軸系誤差對指向精度的影響 94
3.3.2 軸系誤差控制方法 96
3.4 天線座安裝與調試 97
3.5 結構柔性與控制方法 99
3.5.1 柔性體補償 99
3.5.2 風載荷的影響及控制方法 99
3.5.3 溫度載荷的影響及控制方法 100
第4章 天線系統結構模擬分析 102
4.1 模擬分析的基本內容 102
4.1.1 靜力分析 104
4.1.2 動力學分析 107
4.1.3 機電聯合模擬分析 113
4.2 模擬模型建立方法 120
4.2.1 載荷計算與工況 122
4.2.2 邊界條件設置 138
4.2.3 單元與網格劃分 142
4.2.4 模型精度與分級 145
4.3 測試與模型修正 146
4.3.1 靜態剛度測試與模型修正 147
4.3.2 動態性能測試與模型修正 147

第5章 天線系統結構機電綜合設計 149
5.1 概述 149
5.2 天線結構誤差因素與電性能的機電耦合模型 149
5.2.1 理想反射面天線遠場計算 149
5.2.2 主反射面變形的影響 151
5.2.3 饋源位置誤差的影響 152
5.2.4 饋源指向誤差的影響 152
5.2.5 反射面天線機電耦合模型 153
5.2.6 機電場耦合模型求解 154
5.2.7 數值算例對比與工程應用案例 156
5.3 天線機電綜合優化設計 159
5.3.1 保型設計要點分析 159
5.3.2 機電綜合優化設計模型 161
5.3.3 基於主動面調整的綜合優化 163
5.3.4 基於饋源補償的綜合優化 166
5.3.5 工程應用案例 167
5.4 面天線機電性能綜合分析系統 172
5.4.1 模塊結構 172
5.4.2 工作流程 173
5.4.3 功能設計 174
5.4.4 前後處理 175
第6章 天線系統結構電磁屏蔽設計 178
6.1 概述 178
6.2 屏蔽效能 180
6.3 屏蔽效能測試方法 182
6.4 屏蔽結構設計 184
6.4.1 艙室結構屏蔽 184
6.4.2 機櫃屏蔽 188
6.4.3 電機屏蔽 189
6.4.4 軸角裝置屏蔽 192
6.4.5 照明設備、探頭、傳感器屏蔽 192
6.5 工程應用案例 193
6.5.1 驅動機櫃屏蔽設計 195
6.5.2 軸角裝置屏蔽設計 200
第7章 復合材料在天線系統中的應用 206
7.1 概述 206
7.2 復合材料天線反射面 208
7.2.1　碳纖維反射面結構與材料設計 208
7.2.2　高精度碳纖維反射面技術進展 214
7.2.3　頻率選擇反射面結構與材料設計 220
7.3 復合材料天線支撐結構 223
7.3.1　碳纖維桁架結構與材料設計 223
7.3.2　碳纖維腔體結構與材料設計 225
7.3.3　介質桿結構與材料設計 235
7.4　復合材料在天線罩中的應用 236
7.4.1　低插損天線罩結構與材料設計 238
7.4.2　耐大功率天線罩結構與材料設計 242
7.4.3　防彈天線罩結構與材料設計 245
7.4.4　隱身天線罩結構與材料設計 251
第8章 天線系統結構測量與標校 256
8.1　結構諧振頻率測量 256
8.1.1　模態測試法 257
8.1.2　掃頻法 258
8.2　反射面結構測量 259
8.2.1　面形精度測量 259
8.2.2　位置精度測量 263
8.3　天線座結構測量 265
8.3.1　軸系精度測量 265
8.3.2　軸角精度測量 270
8.4　天線系統標校 271
8.4.1　指向精度及誤差源分析 272
8.4.2　標校塔法指向標校 274
8.4.3　射電源法指向標校 278
第9章 天線系統結構狀態監測與故障診斷 285
9.1　常見故障與典型案例 285
9.1.1　驅動傳動系統故障 285
9.1.2　軸角系統故障 287
9.1.3　構件失效故障 287
9.2　狀態監測系統 288
9.2.1　監測系統組成與原理 288
9.2.2　關鍵技術 289
9.2.3　工程實例 295
9.3　故障診斷技術 301
9.3.1　信號採集與預處理 301
9.3.2　故障特徵提取與選擇 305
9.3.3　典型天線部件故障診斷 309
參考文獻 313