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有源相控阵天线(APAA)作为典型的机电结合系统，由于随机振动、加工误差、互耦变化等因素，严重制约着高性能、高频段、大带宽、超低副瓣相控阵天线的实现。因此在设计过程中，不仅要对天线单元及阵列的辐射特性进行分析研究，而且需要找到APAA结构与电磁之间的耦合关系，以在天线结构方案设计、制造加工过程中进行理论指导。本文在前人的基础之上，对APAA单元设计、随机振动对APAA电性能影响、考虑阵元互耦的APAA机电耦合模型进行了研究，主要包括以下内容：(1)根据准八木天线具有频带宽、增益高、体积小、重量轻、成本低等特点，选择其作为机载APAA辐射单元，并利用HFSS对准八木天线单元的结构参数进行了参数化扫描分析及优化，优化后的天线单元相对带宽达到28%。同时对优化后的天线单元设置主从边界条件，仿真分析了互耦对1616面阵的扫描特性的影响。由于互耦的存在，在0o到60o的扫描过程中，天线增益降低(最大达3.19dB)，副瓣电平抬高(最高达0.98dB)，波束指向与理论值存在偏差(最大相差0.5o)。(2)建立了不考虑阵元互耦的APAA机电耦合模型，并利用ANSYS软件对某型X波段1010机载APAA结构做随机振动分析，得到每个辐射单元的位置偏移量。再利用所建立的APAA机电耦合模型，仿真了战斗机机载振动环境下APAA的电性能。由于振动的影响，天线增益下降0.65dB，副瓣电平抬高达2.54dB。利用此模型可预测随机振动变形对APAA电性能的影响，指导结构设计。(3)在已建立的APAA机电耦合模型基础之上，考虑阵元互耦，建立了更能准确反应APAA真实工作环境的机电耦合模型。通过对考虑阵元互耦的31单元均匀线阵及5×5单元面阵MATLAB软件编程与HFSS建模，仿真分析了它们在理想情况下和结构误差条件下的电性能。耦合模型计算的31单元均匀线阵增益在两种情况下与HFSS计算的结果分别相差0.14dB和0.05dB，副瓣电平分别相差0.18dB和0.02dB；5×5单元面阵增益与HFSS计算的增益分别相差0.09dB和0.08dB，副瓣电平分别相差1.08dB和0.23dB。考虑互耦的APAA机电耦合模型计算的结果与HFSS计算的结果几乎一致，证明了该模型的正确性与有效性。