星载抛物面天线赋形方法及热分析研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:heyouzhang035
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
星载反射面赋形天线在直播卫星系统及卫星间通讯中的应用越来越广泛。而随着传输信号频率的提高,对天线的制造误差和变形的要求越来越严格,因此需要对星载天线在轨热变形进行准确的分析。在查阅大量国内外文献的基础上,论文介绍了国内外赋形天线的研究进展及应用、在轨重构赋形天线的原型设计,以及国内外反射面天线在轨热变形和电性能分析的现状。赋形天线的辐射方向图能实现目标区域覆盖及增益分布要求,具有较好的能量效率。单馈反射面赋形天线是未来星载天线发展的一个重要形式,分析了基于物理光学、几何光学和几何绕射理论的理想反射面辐射场;介绍了基于几何光学的反射面天线赋形方法;针对赋形过程中辐射场的快速分析要求,比较分析了基于物理光学的Fourier-Bessel和Jacobi-Bessel级数展开方法以及GB展开分析方法;利用GB展开快速分析方法在20GHz频率下对0.6m口径的天线进行赋形分析,实现中国大陆的30dB增益覆盖,通过数值计算研究了固定增益期望下的口径尺寸随频率的变化,以及频率为20GHz的不同尺寸天线赋形后的覆盖目标区域最大增益的变化情况。在分析两种重构赋形天线特点的基础上,提出了重构赋形天线研究中应注意的问题。太阳辐射热流、地球红外辐射热流及地球反照热流是航天器产生不均匀时变温度场主要热量来源。在计算卫星轨道参数的基础上,讨论了地球卫星所受到的三种热流辐射的计算方法;针对3000km以上轨道高度运行的常用抛物反射面天线,给出了地球红外辐射热流系数的计算公式,并研究了其随焦径比的变化;根据太阳光线、地球和卫星之间的空间关系,推导了卫星轨道上任意点的地球可视区域从太阳完全照射状态进入部分照射状态或从部分照射状态进入完全黑暗区的卫星轨道角度判断条件,用数值积分方法研究了地球反照热流系数φ2与轨道高度h、卫星轨道位置θs以及太阳入射角iθ之间的关系;遮挡效应在空间热分析中不可忽略,根据太阳与卫星轨道面的夹角和及其在轨道上的位置,利用几何方法判断天线自身的遮挡效应,对太阳辐射热流在反射器表面的分布进行准确计算。为计算热流作用下的温度分布,对太空环境中的热流和辐射两种热传递形式进行分析,推导了灰色体单元互辐射的净热流密度的计算公式,星载反射面赋形天线在直播卫星系统及卫星间通讯中的应用越来越广泛。而随着传输信号频率的提高,对天线的制造误差和变形的要求越来越严格,因此需要对星载天线在轨热变形进行准确的分析。在查阅大量国内外文献的基础上,论文介绍了国内外赋形天线的研究进展及应用、在轨重构赋形天线的原型设计,以及国内外反射面天线在轨热变形和电性能分析的现状。赋形天线的辐射方向图能实现目标区域覆盖及增益分布要求,具有较好的能量效率。单馈反射面赋形天线是未来星载天线发展的一个重要形式,分析了基于物理光学、几何光学和几何绕射理论的理想反射面辐射场;介绍了基于几何光学的反射面天线赋形方法;针对赋形过程中辐射场的快速分析要求,比较分析了基于物理光学的Fourier-Bessel和Jacobi-Bessel级数展开方法以及GB展开分析方法;利用GB展开快速分析方法在20GHz频率下对0.6m口径的天线进行赋形分析,实现中国大陆的30dB增益覆盖,通过数值计算研究了固定增益期望下的口径尺寸随频率的变化,以及频率为20GHz的不同尺寸天线赋形后的覆盖目标区域最大增益的变化情况。在分析两种重构赋形天线特点的基础上,提出了重构赋形天线研究中应注意的问题。太阳辐射热流、地球红外辐射热流及地球反照热流是航天器产生不均匀时变温度场主要热量来源。在计算卫星轨道参数的基础上,讨论了地球卫星所受到的三种热流辐射的计算方法;针对3000km以上轨道高度运行的常用抛物反射面天线,给出了地球红外辐射热流系数的计算公式,并研究了其随焦径比的变化;根据太阳光线、地球和卫星之间的空间关系,推导了卫星轨道上任意点的地球可视区域从太阳完全照射状态进入部分照射状态或从部分照射状态进入完全黑暗区的卫星轨道角度判断条件,用数值积分方法研究了地球反照热流系数φ2与轨道高度h、卫星轨道位置θs以及太阳入射角iθ之间的关系;遮挡效应在空间热分析中不可忽略,根据太阳与卫星轨道面的夹角和及其在轨道上的位置,利用几何方法判断天线自身的遮挡效应,对太阳辐射热流在反射器表面的分布进行准确计算。为计算热流作用下的温度分布,对太空环境中的热流和辐射两种热传递形式进行分析,推导了灰色体单元互辐射的净热流密度的计算公式,
其他文献
随着智慧物流技术成为引导新一轮经济和产业变革的动力,物流行业进入快速发展时期,由于物流行业的产业特点,导致物流专业人才流失越来越多,因此,在物流企业人力资源管理中,优
本文采用粒子图像测速仪(PIV)测量了两种双级旋流器模型环形燃烧室冷态和热态流场,试验研究不同型式旋流器(轴向,斜切径向)、进口气流参数(进气温度、油气比)、火焰筒头部结
<正> 类风湿性关节炎(PA)为系统性自身免疫性疾病,表现为慢性破坏性多关节炎及关节外损害。近年来,PA的非药物疗法也得到关注。本文就脉冲红外激光疗法(ИИЛТ)用于PA的双
作为研究莎士比亚的著名学者,林同济教授一生情系莎学,他的译作《丹麦王子哈姆雷的悲剧》有其鲜明的特点和独到之处。从译作的文学性来看,林教授做到了形神兼备移译莎剧,形式
通识教育是高等教育的重要组成部分,是培养高素质人才的必要途径。分析了目前我国高校通识选修课普遍存在的问题,并针对《化学与人类文明》通识课程,在借鉴国内其他高校同类
机械泵驱动两相流冷却系统(MPCL)是一种新型的主动式航天热控冷却技术,该技术与毛细泵热管或者环路热管有很多相似的地方,均是采用两相流将电力电子设备或者发热元件所产生的
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
本文介绍的语料库管理系统主要用于语音合成的研究或开发工作 .语料的设计考虑了音段和韵律 ,语料库中包括汉语的音节、词语、独白语句和情景对话语篇 ,语音的录制是在卦限录
基于军事物流人才培养背景,分析了当前军事物流人才军地院校协同培养现状及存在问题,研究了军事物流人才军地院校协同培养的对策。提出应明晰军地院校在军事物流人才协同培养
高中数学在新时期的教学发展当中,开始加强了对学生主体性的关注度,并且在教学方法和教学思路上,都有了相当大的优化.分层教学便是其中的一种,其对高中数学教学的有效开展有