34、智能蒙皮天线电补偿的变形位移重建

智能蒙皮天线电补偿的变形位移重建

1 引言

随着科技的进步，雷达通信、空间导航和卫星导航等领域采用了各种天线结构。对于战斗机而言，安装使用的天线种类超 70 种。设备的多功能、高性能和轻量化是追求的目标，也是评估系统质量的重要指标。随着数据传输量增加、质量提升和传输距离增大，传统天线难以适应复杂环境和苛刻条件的挑战。近年来，共形承载天线能够满足武器平台的隐身和气动特性要求，但仅考虑了与机翼的共形设计和机械承载问题，在性能适应性方面尚未实现突破。

智能蒙皮天线（SSA）是一种高度集成的新型天线结构，它将射频组件和集成天线阵列的传感元件嵌入飞机、舰船、航天器和武器平台的蒙皮结构中。它不仅可作为武器平台的承载结构，还能作为天线收发电磁波，具有服役状态感知和性能自适应功能，可广泛应用于新一代战斗机、无人机、预警飞艇等设备。例如，这种天线可嵌入新一代战斗机的机翼、机腹等结构，实现战斗机结构与微波天线的高度集成，同时减轻天线质量和数量，提高隐身和气动特性，实现战斗机的自动化和智能化。

然而，尽管高度集成天线的射频元件和智能传感元件可嵌入飞机实现信息采集和传输，但天线结构在服役期间会因环境载荷而变形，导致天线电磁性能急剧恶化。为维持天线在服役期间的正常收发功能，本文提出一种嵌入光纤布拉格光栅的新型智能蒙皮天线，并根据少量光纤布拉格光栅测量的应变重建天线变形位移。通过智能蒙皮天线结构变形实验系统验证了变形位移重建方法的有效性，该方法为研究智能蒙皮天线电补偿系统奠定了基础。

2 智能蒙皮天线原理

智能蒙皮天线是一种多层夹心结构，其中嵌入微带天线用于辐射电磁波。其天线结构由上保护层、传感层、射频层和下保护层组成，不同层通过环氧胶粘剂粘结形成最终天线。各层功