基于遠(yuǎn)區(qū)電磁場(chǎng)分布的共形承載天線(xiàn)的罩體缺陷檢測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于遠(yuǎn)區(qū)電磁場(chǎng)分布的共形承載天線(xiàn)的罩體缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：（1）建立無(wú)罩共形承載天線(xiàn)的分析模型；（2）對(duì)天線(xiàn)陣面表面的近場(chǎng)分布進(jìn)行仿真；（3）測(cè)量帶罩共形承載天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)；（4）對(duì)帶罩共形承載天線(xiàn)的罩體進(jìn)行網(wǎng)格劃分；（5）根據(jù)步驟（2）仿真所得天線(xiàn)陣面表面的近場(chǎng)以及步驟（3）所測(cè)帶罩天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)，反求出天線(xiàn)罩罩體各處的透射系數(shù)；（6）根據(jù)步驟（5）罩體各處的透射系數(shù)，反求出天線(xiàn)罩罩體各網(wǎng)格處的材料厚度，獲取材料缺陷的形狀和位置。本發(fā)明由于根據(jù)無(wú)罩天線(xiàn)的近場(chǎng)和帶罩天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)來(lái)確定共形承載天線(xiàn)的罩體的材料缺陷，因而與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)現(xiàn)對(duì)封裝后罩體的材料缺陷進(jìn)行檢測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于遠(yuǎn)區(qū)電磁場(chǎng)分布的共形承載天線(xiàn)的罩體缺陷檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于雷達(dá)天線(xiàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種基于遠(yuǎn)區(qū)電磁場(chǎng)分布的共形承載天線(xiàn)的罩體缺陷檢測(cè)方法，可用于對(duì)帶罩共形承載天線(xiàn)中的封閉缺陷進(jìn)行檢測(cè)。
技術(shù)背景
[0002]共形承載天線(xiàn)是一種兼具天線(xiàn)電磁功能和結(jié)構(gòu)承載功能的新型天線(xiàn)結(jié)構(gòu)，可以融入飛行器外表面蒙皮中，在實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)電性能的同時(shí)，得到光滑平順的機(jī)身表面，完全不影響飛行器的氣動(dòng)性能，并有利于隱身，而其惡劣的工作環(huán)境使得其配備天線(xiàn)罩成為必不可少的要求。
[0003]現(xiàn)代的共形承載天線(xiàn)一般是通過(guò)將微帶天線(xiàn)與一體化饋線(xiàn)集成技術(shù)結(jié)合，得到扁平的天線(xiàn)，再封裝上可以承載的透波復(fù)合材料作為天線(xiàn)罩。天線(xiàn)罩在實(shí)現(xiàn)承載功能的同時(shí)，還影響著電性能。其與天線(xiàn)的封裝過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生缺陷，如粘接的脫膠分層、膠層厚度不均勻或有空洞；封裝后的二次機(jī)加工如打孔也會(huì)導(dǎo)致缺陷；在使用過(guò)程中也會(huì)有損傷，在影響結(jié)構(gòu)承載性能的同時(shí)，也影響電性能。因此對(duì)一體化成形后的共形承載天線(xiàn)封裝缺陷的檢測(cè)十分重要。
[0004]張生芳在2004年的論文《天線(xiàn)罩制造中的電厚度測(cè)量技術(shù)》中提出了一種檢測(cè)天線(xiàn)罩材料的非均勻性缺陷的方法，該方法首先使用喇叭天線(xiàn)來(lái)測(cè)量天線(xiàn)罩不同位置處的插入相位移，然后根據(jù)罩體的插入相位移來(lái)反求出材料的非均勻性缺陷。該方法的不足是:只適用于可分離的復(fù)合材料罩體，而無(wú)法用于封裝后的共形承載天線(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于遠(yuǎn)區(qū)電磁場(chǎng)分布的共形承載天線(xiàn)的罩體缺陷檢測(cè)方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)罩體中封閉缺陷的檢測(cè)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于遠(yuǎn)區(qū)電磁場(chǎng)分布的共形承載天線(xiàn)的罩體缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0007](I)建立無(wú)罩共形承載天線(xiàn)的分析模型；
[0008](2)對(duì)天線(xiàn)陣面表面的近場(chǎng)分布進(jìn)行仿真；
[0009](3)測(cè)量帶罩共形承載天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)；
[0010](4)對(duì)帶罩共形承載天線(xiàn)的罩體進(jìn)行網(wǎng)格劃分；
[0011](5)根據(jù)步驟(2)仿真所得天線(xiàn)陣面表面的近場(chǎng)以及步驟(3)所測(cè)帶罩天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)，反求出天線(xiàn)罩罩體各處的透射系數(shù)；
[0012](6)根據(jù)步驟(5)罩體各處的透射系數(shù)，反求出天線(xiàn)罩罩體各網(wǎng)格處的材料厚度，獲取材料缺陷的形狀和位置。
[0013]步驟(5)所述的根據(jù)仿真所得天線(xiàn)陣面表面的近場(chǎng)以及所測(cè)帶罩天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)，反求出天線(xiàn)罩罩體各處的透射系數(shù)，按如下步驟進(jìn)行:
[0014](5a)根據(jù)帶罩天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)計(jì)算公式，建立從遠(yuǎn)場(chǎng)到天線(xiàn)罩透射系數(shù)的反演模型:[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種基于遠(yuǎn)區(qū)電磁場(chǎng)分布的共形承載天線(xiàn)的罩體缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟: (O建立無(wú)罩共形承載天線(xiàn)的分析模型； (2)對(duì)天線(xiàn)陣面表面的近場(chǎng)分布進(jìn)行仿真； (3)測(cè)量帶罩共形承載天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)； (4)對(duì)帶罩共形承載天線(xiàn)的罩體進(jìn)行網(wǎng)格劃分； (5)根據(jù)步驟(2)仿真所得天線(xiàn)陣面表面的近場(chǎng)以及步驟(3)所測(cè)帶罩天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)，反求出天線(xiàn)罩罩體各處的透射系數(shù)； (6)根據(jù)步驟(5)罩體各處的透射系數(shù)，反求出天線(xiàn)罩罩體各網(wǎng)格處的材料厚度，獲取材料缺陷的形狀和位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于遠(yuǎn)區(qū)電磁場(chǎng)分布的共形承載天線(xiàn)的罩體缺陷檢測(cè)方法，其特征在于步驟(5)所述的根據(jù)仿真所得天線(xiàn)陣面表面的近場(chǎng)以及所測(cè)帶罩天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)，反求出天線(xiàn)罩罩體各處的透射系數(shù)，按如下步驟進(jìn)行: (5a)使用表面積分法分析帶罩天線(xiàn)系統(tǒng)的電性能，根據(jù)該方法中的遠(yuǎn)場(chǎng)計(jì)算公式，建立從天線(xiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)到天線(xiàn)罩透射系數(shù)的反演模型: (5al)根據(jù)天線(xiàn)罩內(nèi)表面上的電場(chǎng)Ein和磁場(chǎng)Hin，求得電磁波的入射線(xiàn)方向?yàn)?
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于遠(yuǎn)區(qū)電磁場(chǎng)分布的共形承載天線(xiàn)的罩體缺陷檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(6)中根據(jù)罩體各處的透射系數(shù)，反求出天線(xiàn)罩罩體各網(wǎng)格處的材料厚度，按如下步驟進(jìn)行: (6a)多層天線(xiàn)罩的層數(shù)計(jì)為n，其中第i層存在缺陷需要進(jìn)行檢測(cè)； (6b)根據(jù)除第i層以外天線(xiàn)罩其它各層材料的厚度、介電常數(shù)和損耗角正切，計(jì)算各層罩體的轉(zhuǎn)移矩陣,
【文檔編號(hào)】G01N22/02GK103913470SQ201410113630
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】李鵬, 許萬(wàn)業(yè), 段寶巖, 黃進(jìn), 宋立偉, 周金柱, 張逸群, 崔傳貞 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)