基于远场的薄壳式天线罩壁厚修磨量反求方法.pdf

第35卷第12期
系统工程与电子技术
2013年12月
Systems Engineering and Electronics
December 2013
文章编号:1001-506X(2013)12-2471-06
网址;www.sys-ele.com
基于远场的薄売式天线罩壁厚修磨量反求方法
许万业,李鹏,连培园,仇原鹰,张树新
(西安电子科技大学电子装备结构设计教育部重点实验室,映西西安710071)
摘要:复杂的成型エ艺使得机戟弾載天线軍軍体各处的材料介电常数往往不一致,这将影响带罩天线系统
的电性能,需要通过修磨軍壁几何厚度来补偿材料介电常数偏差的影响。提出了一种基于远场的天线軍壁厚修
磨量的反求方法,根据带軍天的远场计算公式,建立了求解軍体各处透射系数的反演模型,然后根据透射系数
以及天线軍的外形、厚度等已知信息反求出各处的介电常数值,再按照电厚度一致的原则确定出壁厚修磨量。此
外又提出了一种不增加天线軍网格数的近场积分网格细化方法,提高了反演模型的精度。最后对某1.2m口径
正切卵形天线罩进行了数值仿真,结果验证了所提方法的正确性和有效性
关键词:天线軍;修磨量;反濱模型;远场;介电常数
中图分类号:TN957
文献标志码:A
DOH:10.3969/j.issn.1001-506X.2013.12.05
nverse method for determining material removal amount in grinding
monolithic radome based on far field
XU Wan-ye, LI Peng, LIAN Pei-yuan, QIU Yuan-ying, ZHANG Shu-xin
(Key Laboratory of Electronic Equipment Structure Design, Ministry of Education
Xidian University, Xi'an 710071, China)
Abstract: The distribution of permittivity of the airborne radome material is usually not uniform because o
the sophisticated manufacturing process, which leads to degradation of the electrical performance of antenna-ra
dome systems. Such degradation could be ameliorated by modifying the geometric thickness of the radome
through grinding. An inverse method based on far field for determining material removal amount is presented
Firstly, the inversion model for determining the transmission coefficient is established according to the far field
formula. Then the distribution of permittivity is obtained based on the transmission coefficient as well as the
shape and thickness of the radome. Finally, a refining method of the integrating meshes of near field that does
not increase the radome meshes is proposed to improve the precision of the inversion model. Simulation results
of some 1. 2 m oval radome verify the correctness and effectiveness of the method.
Keywords radome; material removal amount; inversion model; far field; permittivity
引言
材料介电常数的偏差对电厚度的影响可以通过改变罩
壁的厚度加以补偿,从而将电厚度误差编小在设计允许的
天线單可分为空间桁架式和薄売式两大类,前者主要用范围内。对于已经加工成型的天线單,根据罩体各处的几
于地面和舰载天线罩,后者的应用对象包括机头罩、导弹罩、何厚度和介电常数,按照电厚度一致的原则计算出各处凡
预警机罩等。薄壳式天线罩采用均匀和近似于各向同性何厚度的修磨量,然后在专用的数控机床上对天线罩内廓
的介质材料制成一个平滑、被截割的球体或其他形状,但由面进行修磨。其中几何厚度可直接测量,而求介电常数
于材料的成型工艺比较复杂,使罩体材料的介电常数的均匀目前有两种方法。
致性受到影响,导致天线罩單壁电厚度难以达到设计要
是测量天线罩不同位置处的插入相位移,再根据插
求,引起带單天线系统的电性能恶化2。以导弹天线罩为入相位移来求出该处的介电常数值。然而该方法需要制造
例,即使罩体的形状和几何厚度满足公差要求,材料介电常专门的测量设备,测量过程也很复杂,而且对于采用不同成
数的不均匀性对瞄准误差的影响也是不可接受的5]。
型工艺的天线罩,测量方法也不同”。二是通过优化来解
收稿日期;2013-04-18;修回日期:2013-08-28;网络优先出版日期:2013-12-12
网络优先出版地址http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2422.TN.20131212.1039.001.html
基金项目:国家自然科学基金重点项目(51035006);国家自然科学基金(51205301);中央高校基本科研业务费(JY1000004019)资助课题