天线结构受到外界载荷作用而发生变形,而结构变形将直接影响天线的电性能。因此建立天线机电耦合模型、研究结构变形对天线电性能的影响对天线设计具有重要的指导作用。本文以机载或弹载雷达的平板缝隙天线为对象,基于数值计算方法研究了静态载荷和随机振动作用下的天线机电耦合方法。完成的主要内容如下:(1)静态载荷下天线机电耦合方法研究。基于数值仿真的机电耦合分析过程的关键在于不同物理场之间的数据传递,根据变形仿真和电磁仿真的特点,本文提出了三种机电耦合方法。第一种是基于网格传递方法,通过提取变形天线的表面网格实现了不同物理场之间的数据传递,保证了机电耦合方法具有较高的精度;另外两种是基于实体传递方法,通过提取变形网格、重构变形实体进而实现数据的传递,该方法可采用多种电磁仿真软件分析复杂模型的机电耦合问题。(2)天线机电耦合实验设计与方法验证。基于天线辐射和平面近场测试原理,以平板缝隙天线为对象设计机电耦合实验方案,加工样件并测量天线变形前后的电性能参数。实验结果表明,本文提出的机电耦合仿真方法具有很高的精度,在工程上具有重要意义,为天线设计人员提供参考。(3)随机振动下天线机电耦合方法研究。针对正态分布的随机振动过程,提出一种等效计算随机振动对波导缝隙阵天线增益影响的方法。利用泰勒展开式推导本文方法的适用条件,以宽边波导缝隙阵天线为例,通过数值仿真和实验验证该方法误差小于0.1dB,证明了本文方法的正确性,本文方法可快速准确得到结果,大大提高计算效率、节约计算时间。