某星载天线的抗力学环境设计与动态性能分析

卢健钊

（中国电子科技集团公司第十研究所，成都 610036）

引言

星载电子产品在其全生命周期中面临强噪声、低频共振、宽频随机激励、大冲击、加速度过载等多种复杂、恶劣的力学环境[1,2]，由此带来的位移变形、应力过载可导致元器件失效、电气短路或短路、线缆磨损、紧固件松动、裂纹或断裂等诸多故障，直接影响产品的电气功能、性能和可靠性。根据美国空军航空电子系统完整性项目（Avionics Integrity Program）的统计数据，振动环境因素所引起的电子产品失效所占比重已经接近30 %[3,4]。有必要通过抗力学环境设计提高产品结构抵抗破坏和变形的能力，保障结构安全性，优化结构自身固有频率以避免与外界振动频率相耦合[5-7]。

根据航天器任务特点和天线性能要求，针对某星载天线开展了抗力学环境设计与动态性能分析。在简要介绍其结构形式、组成的基础上，依次针对其抗力学环境设计原则、要求、措施等方面进行分析，并结合有限元分析技术[8]，利用ANSYS WorkBench软件对星载天线开展了典型工况下的动态性能分析，重点关注分析结果与抗力学设计要求的满足情况。

1 某星载天线结构

依据总体的电气指标要求，在满足天线增益与覆盖需求的前提下，初步确定可行的方案主要有阵列天线和波纹喇叭天线两种形式。相比于阵列天线，波纹喇叭天线的成本更低、结构更为紧凑，能够更好地匹配星载设备小型化的需求。综合分析后决定该星载天线采用波纹喇叭天线的结构形式。……