[发明专利]一种结构电气一体化波导网络设计方法和结构

说明书

本发明公开了一种结构电气一体化波导网络设计方法和结构，其中，所述方法包括：根据已安装固定的Ka频段设备和Ka天线之间的第一相对位置，选择与第一相对位置相匹配的第一金属波导；根据Ka频段设备的安装位置，确定第一金属波导的安装位置并安装；根据安装后的第一金属波导与Ka天线之间的第二相对位置，选择与第二相对位置相匹配的第一柔性波导；根据选择的第一金属波导和第一柔性波导，通过结构数字模装，模拟设备间的插接，得到多个备选波导网络；分别计算多个备选波导网络对应的通信链路的第一信号衰减，将第一信号衰减小于等于总衰减阈值的一个或多个备选波导网络作为设计波导网络。本发明实现了波导网络的结构电气一体化设计。

技术领域

本发明属于波导技术领域，尤其涉及一种结构电气一体化波导网络设计方法和结构。

背景技术

高超声速飞行器与周围的空气剧烈摩擦使周围的空气温度急剧上升，致使弹体表面材料和空气发生电离，在弹体周围形成等离子鞘套，无线电波通过等离子鞘套时会造成信号衰减，严重时会造成无线电信号中断，试验表明Ka频段信号可提高通信频率，降低等离子体的影响。

Ka频段信号在Ka频段设备和Ka天线间传输，但Ka频段信号在传统的高频电缆中衰减较大，需采用高频波导来替代高频电缆进行信号的低损耗传输。高频波导属于金属结构件且具有电气性能，主要是应用金属腔体对信号进行传输，因此波导网络的应用对空间结构提出了一定的设计要求。同时，高超声速飞行器舱体布局紧凑、仪器安装空间复杂，且波导网络的安装结构会影响其电气性能，这进一步增加了波导网络的设计难度。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种结构电气一体化波导网络设计方法和结构，实现了波导网络的合理布局，确保了电气性能。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种结构电气一体化波导网络设计方法，包括：

根据已安装固定的Ka频段设备和已安装固定的Ka天线之间的第一相对位置，选择与所述第一相对位置相匹配的第一金属波导；

根据所述Ka频段设备的安装位置，确定所述第一金属波导的安装位置并安装；

根据安装后的第一金属波导与所述Ka天线之间的第二相对位置，选择与所述第二相对位置相匹配的第一柔性波导；

根据选择的第一金属波导和第一柔性波导，通过结构数字模装，模拟设备间的插接，得到多个备选波导网络；

分别计算所述多个备选波导网络对应的通信链路的第一信号衰减，将第一信号衰减小于等于总衰减阈值的一个或多个备选波导网络作为设计波导网络。

在上述结构电气一体化波导网络设计方法中，还包括：

根据飞行器仪器舱内的可用安装空间，按照设定距离间隔，将Ka频段设备和Ka天线安装固定在所述飞行器仪器舱内的安装支架上；其中，所述设定距离间隔为：200mm～300mm。

在上述结构电气一体化波导网络设计方法中，所述根据已安装固定的Ka频段设备和已安装固定的Ka天线之间的第一相对位置，选择与所述第一相对位置相匹配的第一金属波导，包括：

根据已安装固定的Ka频段设备和已安装固定的Ka天线之间的第一相对位置，确定所述Ka频段设备Ka天线之间的可用空间；

从第一样本集合中筛选得到满足所述可用空间的p个备选金属波导；其中，p≥1；

分别对所述p个备选金属波导对应的信号衰减进行计算，得到各个备选金属波导对应的第二信号衰减；

将第二信号衰减小于等于第一子衰减阈值的备选金属波导确定为所述第一金属波导；其中，所述第一子衰减阈值小于所述总衰减阈值。