反射面天線廣泛應(yīng)用于雷達、通信、射電天文等領(lǐng)域，既是一種高精度的機械結(jié)構(gòu)，又是一種典型的電子裝備。隨著反射面天線技術(shù)的不斷發(fā)展，其設(shè)計理論依次經(jīng)歷了機電分離、保形設(shè)計、機電集成與機電耦合等不同階段。電子裝備機電耦合理論有效揭示了反射面天線機械結(jié)構(gòu)因素對電性能的影響機理，形成了基于機電耦合模型與影響機理的機電耦合設(shè)計理論與方法。隨著反射面天線性能的不斷提升，機電耦合模型表達復雜、運算量大的問題成為限制機電耦合理論在反射面天線上進一步應(yīng)用的關(guān)鍵。

幾種典型結(jié)構(gòu)形式的反射面天線

《反射面天線機電解耦理論與設(shè)計方法》系統(tǒng)介紹了作者近年來對反射面天線機電耦合問題高效求解的理論探索，從解耦的角度破解耦合求解難題，提出了機電解耦模型、靈敏度分析及相關(guān)設(shè)計方法，形成了反射面天線機電解耦理論，推動了反射面天線設(shè)計理論的進一步發(fā)展。本書突破了機電耦合模型表達復雜、運算量大的關(guān)鍵理論難題，將復雜的輻射積分運算簡化為簡單的矩陣相乘運算，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與電磁的解耦分離，在保證計算精度的前提下，顯著提高了機電耦合分析與優(yōu)化的計算效率。

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反射面天線機電解耦理論與設(shè)計方法購買

張樹新 著

北京: 科學出版社, 2026. 3

ISBN 978-7-03-084550-4

反射面天線機電解耦理論以機電解耦模型為核心基礎(chǔ)，從結(jié)構(gòu)有限元模型出發(fā)，充分考慮天線結(jié)構(gòu)有限元模型中的單元、節(jié)點、形函數(shù)特點，利用近似技術(shù)對原有復雜積分形式的機電耦合模型進行解耦。

本書提出的反射面天線機電解耦模型為：

式中，E為由多個遠場觀察點電場矢量組成的矩陣；E0為其理想狀態(tài)下的電場；Δz為反射面上所有單元節(jié)點的位移列向量；β為結(jié)構(gòu)設(shè)計變量列向量；H?、H?分別為多個遠場觀察點電場相對節(jié)點位移的一階、二階系數(shù)矩陣。

當反射面天線電磁與結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，H?、H?均是通過將結(jié)構(gòu)有限元信息引入到電磁運算中推導獲得的電磁定常矩陣，與結(jié)構(gòu)變形Δz、結(jié)構(gòu)設(shè)計變量β無關(guān)，從而實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與電磁的解耦分離，將原有輻射積分運算轉(zhuǎn)換為簡單的矩陣相乘運算。與物理光學法相比，考慮到模型的解耦表達，機電解耦模型可以在保證計算精度的情況下顯著提高計算效率。當天線結(jié)構(gòu)表面均方根值誤差低于λ/30量級時，在天線方向圖主瓣及其近副瓣區(qū)域，機電解耦模型可以提供與物理光學法相匹配的計算結(jié)果，其中平均主軸方向系數(shù)誤差小于0.1dB，計算效率提高95%以上。

本書可作為高等院校電子機械工程、天線與微波技術(shù)、結(jié)構(gòu)與多學科優(yōu)化等專業(yè)教師、高年級本科生和研究生的參考書，也可供從事反射面天線工作的技術(shù)人員參考。

本文摘編自《反射面天線機電解耦理論與設(shè)計方法》（張樹新著. 北京: 科學出版社, 2026. 3）一書“前言”，有刪減修改，標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-084550-4

責任編輯：劉寶莉 喬麗維

本書針對反射面天線機電耦合模型表達復雜、運算量大的問題，進行了機電解耦理論與設(shè)計方法的研究，是對作者近年來關(guān)于反射面天線機電解耦研究工作的系統(tǒng)總結(jié)。全書共10 章，包括反射面天線機電耦合模型現(xiàn)狀與機電解耦理論概述、反射面天線機電解耦模型、反射面天線電性能靈敏度分析、星載網(wǎng)狀反射面天線機電解耦模型、基于機電解耦模型的機電集成優(yōu)化設(shè)計、面向賦形波束的星載網(wǎng)狀反射面天線機電集成優(yōu)化設(shè)計、傘形反射面天線機電解耦模型、網(wǎng)狀反射面天線結(jié)構(gòu)隨機誤差的機電集成分析方法、陣列饋源反射面天線隨機誤差的機電集成分析方法、基于機電解耦模型的反射面天線作動器布局優(yōu)化方法等內(nèi)容。

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（本文編輯：劉四旦）

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