技術特征:1.一種共形承載天線遠場功率方向圖的區(qū)間分析方法,其特征是:至少包括如下步驟:
1)確定防護結構中復合材料厚度的誤差區(qū)間;
實際厚度所處的區(qū)間為d∈[dinf;dsup],角標inf和sup分別表示區(qū)間的上下邊界,d為材料實際厚度,d0為理想設計厚度;
2)確定防護結構中復合材料參數的誤差區(qū)間:
實際相對介電常數的所在區(qū)間為ε′∈[ε′inf;ε′sup],磁損耗角的區(qū)間為tanδ∈[(tanδ)inf;(tanδ)sup],此時參數ε=ε′(1-jtanδ)的區(qū)間為:
因為該參數為復數量,其實部和虛部的區(qū)間分別給出,用上角標Re和Im分別表示;
3)確定變量[Vd]區(qū)間的上下邊界;
4)引入變量:X=cos(Vd),Y=sin(Vd),計算變量X和Y區(qū)間的上下邊界分別為:
(XRe)inf=min{cos(VdRe)inf·cosh(VdIm)inf,cos(VdRe)inf·cosh(VdIm)sup,cos(VdRe)sup·cosh(VdIm)inf,cos(VdRe)sup·cosh(VdIm)sup}
(XRe)sup=max{cos(VdRe)inf·cosh(VdIm)inf,cos(VdRe)inf·cosh(VdIm)sup,cos(VdRe)sup·cosh(VdIm)inf,cos(VdRe)sup·cosh(VdIm)sup}
(XIm)inf=-max{sin(VdRe)inf·sinh(VdIm)inf,sin(VdRe)inf·sinh(VdIm)sup,sin(VdRe)sup·sinh(VdIm)inf,sin(VdRe)sup·sinh(VdIm)sup}
(XIm)sup=-min{sin(VdRe)inf·sinh(VdIm)inf,sin(VdRe)inf·sinh(VdIm)sup,sin(VdRe)sup·sinh(VdIm)inf,sin(VdRe)sup·sinh(VdIm)sup}
(YRe)inf=min{sin(VdRe)inf·cosh(VdIm)inf,sin(VdRe)inf·cosh(VdIm)sup,sin(VdRe)sup·cosh(VdIm)inf,sin(VdRe)sup·cosh(VdIm)sup}
(YRe)sup=max{sin(VdRe)inf·cosh(VdIm)inf,sin(VdRe)inf·cosh(VdIm)sup,sin(VdRe)sup·cosh(VdIm)inf,sin(VdRe)sup·cosh(VdIm)sup}
(YIm)inf=min{cos(VdRe)inf·sinh(VdIm)inf,cos(VdRe)inf·sinh(VdIm)sup,cos(VdRe)sup·sinh(VdIm)inf,cos(VdRe)sup·sinh(VdIm)sup}
(YIm)sup=max{cos(VdRe)inf·sinh(VdIm)inf,cos(VdRe)inf·sinh(VdIm)sup,cos(VdRe)sup·sinh(VdIm)inf,cos(VdRe)sup·sinh(VdIm)sup};
5)計算傳輸復數矩陣區(qū)間的上下邊界:其中
Ainf/sup=Cinf/sup=Xinf/sup
(BRe)inf=min{(jZ1)Re·(YRe)inf,(jZ1)Re·(YRe)sup}-max{(jZ1)Im·(YIm)inf,(jZ1)Im·(YIm)sup}
(BRe)sup=max{(jZ1)Re·(YRe)inf,(jZ1)Re·(YRe)sup}-min{(jZ1)Im·(YIm)inf,(jZ1)Im·(YIm)sup}
(BIm)inf=min{(jZ1)Re·(YIm)inf,(jZ1)Re·(YIm)sup}+min{(jZ1)Im·(YRe)inf,(jZ1)Im·(YRe)sup}
(BIm)sup=max{(jZ1)Re·(YIm)inf,(jZ1)Re·(YIm)sup}+max{(jZ1)Im·(YRe)inf,(jZ1)Im·(YRe)sup}
(CRe)inf=min{(j/Z1)Re·(YRe)inf,(j/Z1)Re·(YRe)sup}-max{(j/Z1)Im·(YIm)inf,(j/Z1)Im·(YIm)sup}
(CRe)sup=max{(j/Z1)Re·(YRe)inf,(j/Z1)Re·(YRe)sup}-min{(j/Z1)Im·(YIm)inf,(j/Z1)Im·(YIm)sup}
(CIm)inf=min{(j/Z1)Re·(YIm)inf,(j/Z1)Re·(YIm)sup}+min{(j/Z1)Im·(YRe)inf,(j/Z1)Im·(YRe)sup}
(CIm)sup=max{(j/Z1)Re·(YIm)inf,(j/Z1)Re·(YIm)sup}+max{(j/Z1)Im·(YRe)inf,(j/Z1)Im·(YRe)sup};
6)引入變量T1=A+B/Z∞+CZ∞+D,并計算其區(qū)間的上下邊界,
(T1Re)inf=(ARe)inf+(BRe)inf/Z∞+(CRe)inf·Z∞+(DRe)inf
(T1Re)sup=(ARe)sup+(BRe)sup/Z∞+(CRe)sup·Z∞+(DRe)sup
(T1Im)inf=(AIm)inf+(BIm)inf/Z∞+(CIm)inf·Z∞+(DIm)inf
(T1Im)sup=(AIm)sup+(BIm)sup/Z∞+(CIm)sup·Z∞+(DIm)sup
其中,
7)計算變量區(qū)間的上下邊界;
8)計算透射系數T區(qū)間的上下邊界:
9)計算天線表面單個單元的遠場場值x分量Fxi的區(qū)間上下邊界,
10)計算天線表面全部單元場值x分量Fx的區(qū)間上下邊界:
n是天線表面離散單元的數量;
11)計算功率方向圖區(qū)間上下邊界
其上邊界為:
當時,下邊界為
當時,下邊界為
當且時,下邊界為
其余情況下,其下邊界為:
2.根據權利要求1所述的一種共形承載天線遠場功率方向圖的區(qū)間分析方法,其特征是:所述的步驟3)確定變量[Vd]區(qū)間的上下邊界包括:
當存在厚度誤差區(qū)間時,其邊界為:
(VdRe)inf=min((VRe)dinf,(VRe)dsup)
(VdRe)sup=max((VRe)dinf,(VRe)dsup)
(VdIm)inf=min((VIm)dinf,(VIm)dsup)
(VdIm)sup=max((VIm)dinf,(VIm)dsup)
當存在材料參數誤差區(qū)間時,其邊界為:
其中,ε=ε′(1-jtanδ),γ為罩體表面入射角,λ為波長,下角標H和V分別表示電磁波的水平和垂直極化分量。
3.根據權利要求1所述的一種共形承載天線遠場功率方向圖的區(qū)間分析,其特征是:所述的步驟9)計算天線表面單個單元的遠場場值x分量Fxi的區(qū)間上下邊界通過如下算法完成,
其中,
Eb和Et為天線罩內表面電場和磁場在切平面上的分量,
天線罩內表面的電場Ein和磁場Hin為已知量,由天線基本尺寸參數可計算得到,其分量形式:
nb和tb分別標示天線罩外表面切平面上兩個互相垂直的分量,下標i表示天線表面離散后的第i個單元,ρ,φ,θ是球坐標下的半徑、方位角和俯仰角。