ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫХ МОДЕЛЕЙ МИКРОВОЛНОВЫХ АНТЕНН К ВНЕШНИМ
ДЕФОРМИРУЮЩИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ 

Александр Николаевич Якимов, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры конструирования и технологий электронных и лазерных средств, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 67)
E-mail: y_alder@mail.ru

Аннотация

Актуальность и цели. При внешних тепловых и механических воздействиях конструкции микроволновых антенн деформируются, что приводит к невозможности строгого аналитического описания их излучения и оценки влияния этих воздействий на характеристики излучения. Перспективным направлением решения этой проблемы является построение конечно-элементных математических моделей микроволновых антенн с заданной степенью точности, обеспечивающей их чувствительность к внешним деформирующим воздействиям. Материалы и методы. Предложен подход к обеспечению чувствительности математической модели микроволновой зеркальной параболической антенны к внешним деформирующим воздействиям при конечно-элементном описании ее излучения. Дано электродинамическое обоснование требуемой точности построения геометрической модели микроволновой антенны. Показано, что при построении конечноэлементной геометрической модели параболической антенны с плоскими треугольными гранями в процессе дискретизации необходимо проводить разбиение излучающей поверхности зеркала с равномерным шагом. Полученные расчетные формулы позволяют контролировать погрешность конечно-элементной геометрической модели микроволновой зеркальной антенны и обеспечить ее чувствительность к внешним деформирующим воздействиям. Результаты и выводы. Приведены результаты модельного исследования влияния деформирующих вибрационных и тепловых воздействий на диаграмму направленности микроволновой параболической антенны, полученные с использованием построенной конечно-элементной модели. Они подтверждают приемлемую точность построенной модели и возможность ее использования при проектировании микроволновых антенн устойчивых к внешним деформирующим воздействиям.

Ключевые слова

микроволновая антенна, внешние воздействия, модель, конечный элемент, чувствительность, диаграмма направленности

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Якимов А. Н. Обеспечение чувствительности конечно-элементных моделей микроволновых антенн к внешним деформирующим воздействиям // Надежность и качество сложных систем. 2023. № 1. С. 46–54. doi:10.21685/2307-4205-2023-1-6