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第1章 绪论1

1.1 电子装备的定义与特点3

1.2 电子装备的基本组成5

1.2.1 电子装备的结构部分5

1.2.2 电子装备的电气部分6

1.3 电子装备机电耦合研究的现状与发展6

1.3.1 电子装备机电耦合研究的国外现状6

1.3.2 电子装备机电耦合研究的国内现状7

1.3.3 电子装备的发展趋势8

1.4 电子装备传统设计中存在的问题9

1.4.1 电子装备的传统设计方法及存在问题9

1.4.2 电子装备的机电耦合问题及解决方法10

1.5 电子装备设计的关键科学与技术问题11

1.5.1 电子装备系统设计的整体论11

1.5.2 电子装备的机电耦合理论11

1.5.3 电子装备的测试与评价方法11

1.5.4 电子装备的环境防护与组装12

1.5.5 特种电子装备12

1.5.6 电子装备的机电耦合设计13

参考文献15

第2章 电子装备的机电热场耦合理论模型19

2.1 电磁场、结构位移场、温度场、流场的场描述方程19

2.1.1 电磁场20

2.1.2 结构位移场20

2.1.3 温度场20

2.1.4 流场21

2.2 各物理场之间的相互关系21

2.3 多物理场耦合问题数学模型建立的思考22

2.4 反射面天线机电两场耦合模型24

2.4.1 主反射面变形的影响25

2.4.2 馈源位置误差的影响27

2.4.3 馈源指向误差的影响28

2.4.4 机电两场耦合模型29

2.4.5 双反射面天线29

2.4.6 试验验证30

2.5 平板裂缝天线机电两场耦合模型33

2.5.1 辐射缝位置偏移的影响34

2.5.2 辐射缝指向偏转的影响35

2.5.3 缝腔变形对辐射缝电压的影响35

2.5.4 机电两场耦合模型36

2.5.5 试验验证36

2.6 有源相控阵天线机电热三场耦合模型39

2.6.1 辐射单元位置偏移的影响41

2.6.2 辐射单元指向偏转的影响42

2.6.3 温度对T/R组件电流幅度的影响42

2.6.4 温度对T/R组件电流相位的影响43

2.6.5 机电热三场耦合模型43

2.7 高密度组装系统机电热三场耦合模型44

2.7.1 接触缝隙的影响44

2.7.2 散热孔和结构变形的影响45

2.7.3 机电热三场耦合模型46

2.7.4 试验验证46

参考文献56

第3章 机电热场耦合问题的求解策略与方法58

3.1 多物理场耦合问题的求解策略58

3.2 多物理场耦合问题的求解方法59

3.3 多物理场网格匹配的一般方法60

3.4 机电两场之间的网格转换与信息传递62

3.5 机电热三场之间的网格转换与信息传递64

3.5.1 变形信息的传递64

3.5.2 变形网格的提取65

参考文献68

第4章 机械结构因素对天伺馈系统性能的影响70

4.1 结构因素对电性能影响的数据挖掘方法70

4.1.1 数据建模方法71

4.1.2 数据样本的获取72

4.1.3 数据挖掘的多核回归方法74

4.1.4 数据挖掘的应用76

4.2 反射面天线结构因素对电性能的影响82

4.2.1 数据收集与挖掘82

4.2.2 影响机理分析模型的建立82

4.2.3 试验验证85

4.3 平板裂缝天线结构因素对电性能的影响87

4.3.1 结构因素和电性能的层次化关系模型87

4.3.2 辐射功能构成件中结构因素对单元幅相的影响88

4.3.3 耦合功能构成件中结构因素对单元幅相的影响93

4.3.4 激励功能构成件中结构因素对驻波的影响98

4.3.5 样件制作与试验验证100

4.4 微波馈线与滤波器结构因素对电性能的影响102

4.4.1 结构因素对谐振腔滤波器影响的层次化关系模型102

4.4.2 结构因素对谐振腔无载Q值的影响103

4.4.3 结构因素对耦合系数的影响112

4.4.4 调谐螺钉对谐振频率和耦合系数的影响115

4.4.5 结构因素对微波滤波器功率容量的影响116

4.4.6 样件制作与试验验证119

4.5 雷达天线伺服系统结构因素对系统性能的影响120

4.5.1 间隙对伺服系统性能的影响120

4.5.2 摩擦对伺服系统性能的影响124

4.5.3 伺服试验台的研制与试验验证126

参考文献129

第5章 电子装备机电耦合的测试技术131

5.1 机电耦合测试因素分析131

5.1.1 客观耦合度计算方法——数据包络分析方法131

5.1.2 主观耦合度计算方法——主观评分方法133

5.1.3 主、客观耦合度／权重的综合133

5.2 典型案例机电耦合的测试技术134

5.2.1 平板裂缝天线测试技术134

5.2.2 三维天线座测试技术139

5.2.3 电调双工滤波器测试技术143

5.3 典型案例机电耦合综合测试系统147

5.3.1 平板裂缝天线综合测试平台147

5.3.2 三维天线座综合测试平台148

5.3.3 电调双工滤波器综合测试平台148

参考文献150

第6章 电子装备机电耦合的评价方法151

6.1 耦合理论和影响机理的正确性验证151

6.1.1 模糊-灰色综合检验方法151

6.1.2 吻合度155

6.2 耦合理论与影响机理的有效性评价156

6.3 某平板裂缝天线应用的评价158

6.4 某机载雷达三维天线座应用的评价160

6.5 某电调双工滤波器应用的评价162

参考文献164

第7章 基于机电耦合理论模型的机电耦合优化设计166

7.1 反射面天线机电耦合优化设计166

7.1.1 机电耦合优化设计的数学描述166

7.1.2 数值仿真与工程应用166

7.2 高密度机箱机电热耦合优化设计170

7.2.1 机电热耦合优化设计的数学描述170

7.2.2 某实际机箱的优化设计171

7.3 雷达天线伺服系统结构与控制集成优化设计174

7.3.1 伺服系统结构分系统设计方法174

7.3.2 伺服系统控制分系统设计方法175

7.3.3 伺服系统结构与控制集成设计方法176

7.3.4 数值仿真与试验验证178

7.4 基于统一设计向量的多场耦合问题的优化设计方法186

参考文献187

第8章 电子装备机电耦合分析与设计的原型软件系统188

8.1 总体思路与系统方案188

8.2 专业软件的集成190

8.3 机电热场耦合理论分析的原型软件系统191

8.3.1 基本思路与框架191

8.3.2 场耦合分析的交互界面193

8.3.3 数据交换接口193

8.3.4 原型软件系统195

8.4 结构因素对电性能影响机理的原型软件系统200

8.4.1 基本思路与框架200

8.4.2 天馈系统影响机理的原型软件系统200

8.4.3 伺服系统影响机理的原型软件系统201

8.5 机电耦合测试与评价的原型软件系统206

8.5.1 基本思路与框架206

8.5.2 工作流程207

8.5.3 数据库207

8.5.4 测试数据接口208

8.5.5 综合测评原型软件系统211

参考文献218

第9章 电子装备机电耦合理论与方法的应用220

9.1 探月工程40m口径S/X双频段反射面天线220

9.2 某舰载近程反导武器系统火控雷达伺服系统221

9.3 某敌我识别系统222

9.4 某电调双工滤波器222

参考文献223