本書對天線系統(tǒng)結構做了全面介紹，重點描述了反射面天線的機電綜合設計方法，從電子與機械、控制與機械學科交叉的角度論述設計的發(fā)展，通過一些典型的工程案例，給出較為實用的設計方法與應用效果。同時對天線系統(tǒng)較為關注的電磁屏蔽、復合材料應用、測量與標校、故障診斷等內(nèi)容做了詳細介紹。本書可以作為從事微波天線、雷達通信、深空探測、射電天文等專業(yè)領域的科研技術人員的參考書，也可以作為大學相關專業(yè)的教師與學生的輔助教學參考用書。
鄭元鵬 從事雷達通信天線與射電望遠鏡天線結構設計、仿真分析與制造工藝研究工作，主持了多項創(chuàng)新工程和重大項目。獲國家科學技術二等獎兩項、省級科學技術獎多項。
第1章 緒論 1
1.1 天線類型與天線系統(tǒng)構成 1
1.1.1 天線類型 1
1.1.2 天線系統(tǒng)構成 4
1.2 天線系統(tǒng)性能指標 4
1.2.1 天線系統(tǒng)電磁性能 4
1.2.2 天線系統(tǒng)機械性能 9
1.2.3 天線系統(tǒng)伺服性能 11
1.3 天線系統(tǒng)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 后饋天線 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(wǎng)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 天線結構涂層與防護 63
2.6.1 天線結構防護特點 63
2.6.2 天線結構防護涂層材料 64
2.7 天線結構發(fā)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 并聯(lián)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(qū)動系統(tǒng) 84
3.2.3 軸角單元 87
3.2.4 電纜卷繞機構 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(diào)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(tǒng)結構仿真分析 102
4.1 仿真分析的基本內(nèi)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(lián)合仿真分析 113
4.2 仿真模型建立方法 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(wǎng)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(tài)剛度測試與模型修正 147
4.3.2 動態(tài)性能測試與模型修正 147
第5章 天線系統(tǒng)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(shù)值算例對比與工程應用案例 156
5.3 天線機電綜合優(yōu)化設計 159
5.3.1 保型設計要點分析 159
5.3.2 機電綜合優(yōu)化設計模型 161
5.3.3 基于主動面調(diào)整的綜合優(yōu)化 163
5.3.4 基于饋源補償?shù)木C合優(yōu)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(tǒng) 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 前后處理 175
第6章 天線系統(tǒng)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 機柜屏蔽 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(qū)動機柜屏蔽設計 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(tǒng)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(zhì)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(tǒng)結構測量與標校 256
8.1 結構諧振頻率測量 256
8.1.1 模態(tài)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(tǒng)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(tǒng)結構狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷 285
9.1 常見故障與典型案例 285
9.1.1 驅(qū)動傳動系統(tǒng)故障 285
9.1.2 軸角系統(tǒng)故障 287
9.1.3 構件失效故障 287
9.2 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 288
9.2.1 監(jiān)測系統(tǒng)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 信號采集與預處理 301
9.3.2 故障特征提取與選擇 305
9.3.3 典型天線部件故障診斷 309
參考文獻 313
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