3、反射天线与切屑排出干涉的研究与优化

反射天线与切屑排出干涉的研究与优化

1. 反射天线的数值分析与优化

1.1 110 - m BUS 建模

110 - m BUS 的有限元模型中，备份骨架结构由 192 根单径向梁构成。整个反射面被划分为 23 个环，每个环又分为数十个面板。其中，最内和最外环分别有 48 和 192 个面板，总计 2976 个梯形面板，每个面板面积约为 5 m²。

1.2 载荷分析

望远镜表面的面板对 BUS 的刚度贡献不大，但反射面板的重量在考虑重力载荷时会成为 BUS 的负载。风是望远镜的重要载荷，会导致表面和指向误差。在风载荷变形分析过程中，首先通过测量数据插值得到每个反射面板的压力系数，然后结合有限表面积、风压和压力系数，得到有限元模型节点处的风力。在 QTT 场地，风速小于 8 m/s 的时间占比达 95.9%（5 级风）。

1.3 优化模型与结果

基于机电一体化（MEI）模型建立了优化模型，约有 58 个设计变量，包括横截面积、管厚度、底弦节点坐标等。表面精度由根据最佳拟合抛物面（BFP）的 z 畸变均方根（RMS）定义。

优化后，位移场分布发生变化，天线的电气性能得到改善。在水平位置，望远镜的精度提高了 1.8952 mm，旁瓣电平降低了约 1.6039 dB，波束宽度也显著改善。具体的电磁性能数据如下表所示：
|SLLR (dB)|SLLL (dB)|BFP_RMS/mm|
| ---- | ---- | ---- |
|Idea|-32.3737|-32.3737|0|
|Original|-12.8935|-12.5771|4.7784|