蒙皮天線是一種將射頻元件和傳感元件高度融合并嵌入到各類平臺蒙皮結(jié)構中的高密度有源相控陣天線。它既具有結(jié)構承載功能,也具有電磁波收發(fā)功能,通常安裝在飛機、軍艦和裝甲車輛的結(jié)構表面。在服役環(huán)境中由于一些不可抗力的因素,比如風雪,振動和外力沖擊,都會導致天線陣面發(fā)生變形,進而導致蒙皮天線的電性能嚴重惡化。為了解決這一問題,本文提出一種嵌入光纖光柵(FBG)的蒙皮天線,它既可以作為承載的機械結(jié)構,也可以作為收發(fā)電磁波的天線,同時在服役狀態(tài)下還具有形變感知與自適應電補償功能。電補償功能以天線陣面的形變感知功能為基礎,可以解決天線陣面變形而導致的電性能惡化問題。因此本文重點研究天線陣面的形變感知功能,其中包括傳感器優(yōu)化布局方法和結(jié)構形變重構方法,具體工作如下:1.提出了一種嵌入FBG的蒙皮天線結(jié)構。介紹了蒙皮天線的結(jié)構組成和工作原理。基于模態(tài)法中的應變-位移轉(zhuǎn)換關系,推導了測量應變與相位補償值之間的耦合關系式。基于該耦合關系式,根據(jù)天線陣面測量應變自適應調(diào)整各天線單元的激勵電流相位,使變形后蒙皮天線的輻射方向圖恢復到理想工作狀態(tài)。2.提出了一種基于模態(tài)法重構的序列應變傳感器布局方法。在該方法中,第...

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 蒙皮天線的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 形變感知的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 嵌入FBG的蒙皮天線工作原理
    2.1 引言
    2.2 嵌入FBG的蒙皮天線設計概念
    2.3 光纖光柵的基本原理
    2.4 形變感知及電補償原理
        2.4.1 形變感知原理
        2.4.2 電補償原理
        2.4.3 自適應電補償過程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于模態(tài)法重構的序列應變傳感器布局方法
    3.1 引言
    3.2 模態(tài)法重構方程
    3.3 應變傳感器布局方法
        3.3.1 基于K-means聚類準則的初始傳感器布局
        3.3.2 序列應變傳感器布局
    3.4 傳感器布局方法評價準則
        3.4.1 傳感器布局分布可觀性
        3.4.2 重構精度與計算效率
        3.4.3 應變模態(tài)保證準則
        3.4.4 條件數(shù)準則
    3.5 仿真試驗
        3.5.1 實驗平臺建模
        3.5.2 實驗平臺布局結(jié)果評價
        3.5.3 蒙皮天線建模
        3.5.4 傳感器布局優(yōu)化過程
        3.5.5 蒙皮天線布局結(jié)果評價
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于模態(tài)-遷移學習的形變重構方法
    4.1 引言
    4.2 基于模態(tài)-遷移學習的形變重構原理
        4.2.1 形變重構原理
        4.2.2 仿射變換
        4.2.3 自適應加權
        4.2.4 混合法形變重構方程
    4.3 重構實驗驗證
        4.3.1 無人機機翼仿真試驗
        4.3.2 機翼重構結(jié)果
        4.3.3 蒙皮天線樣件變形重構實驗
        4.3.4 天線樣件重構結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 嵌入FBG的蒙皮天線實驗驗證
    5.1 引言
    5.2 嵌入FBG的蒙皮天線樣件與電補償系統(tǒng)
        5.2.1 蒙皮天線樣件制作
        5.2.2 蒙皮天線電補償系統(tǒng)
    5.3 蒙皮天線的動態(tài)形變重構實驗結(jié)果
    5.4 蒙皮天線的靜態(tài)電補償實驗結(jié)果
        5.4.1 蒙皮天線電補償實驗系統(tǒng)
        5.4.2 蒙皮天線電補償結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻
作者簡介



本文編號：3744557