李东颖 贺奎尚 孔令兵 孙瑞峰 刘良玉

某对数周期天线结构优化设计与力学分析

李东颖 贺奎尚 孔令兵 孙瑞峰 刘良玉

（上海航天电子技术研究所，上海 201109）

介绍了一种UHF波段的对数周期天线的结构优化设计。为了提高天线的整体刚度，使用张紧绳索优化天线结构。采用有限元方法分别对无绳索、张紧绳索加固的两种对数周期天线结构进行模态分析，结果发现，采用张紧绳索加固的天线结构刚度有了大幅度提升。通过计算得到了张紧绳索加固的天线结构在低量级振动条件下的加速度响应，并通过低量级振动试验进行了验证，证明了结构优化设计的合理性，为后续组合馈源阵的设计奠定了基础。

对数周期；结构优化；张紧绳索；有限元；振动试验

1 引言

对数周期天线是一种宽带定向天线[1]，具有频带宽、结构简单、造价便宜、质量轻、容易控制极化、有一定的波束宽度和增益等优点[2，3]，在短波、超短波直至微波等低波段的侦察、测向、通信、电子对抗等方面有着广泛应用。

对数周期天线是由几个不同长度和位置的偶极子振子[4，5]构成，如图1所示。

在实际的应用中，经常将对数周期天线按一定角度组阵，这种方法能够扩宽天线有效频率范围，提高天线增益，获得更高的功率。

本文以某UHF波段的对数周期天线单元为研究对象，对其进行了结构优化设计，采用绳索张紧的方式加固天线整体结构，使用有限元方法分析了天线结构加固前、加固后的结构动力学特性，并通过低量级振动试验验证了结构优化后的仿真结果，为后续组合馈源阵的进一步设计奠定了基础。……