微波幅度均衡器（qì）有限元振動模（mó）態分析：

    微波幅度均衡（héng）器是置於行波管等微波管激勵端的無源器件，它的傳輸特性與行波管的幅頻特性相補（bǔ）償，使得行波管每個（gè）頻（pín）點工作在飽和狀態，以實現工作帶（dài）寬內輸出功率波動zui小（xiǎo）條件下的zui大（dà）輸出功率。行波管等微波管是現（xiàn）代雷達等電子（zǐ）技術的核心器（qì）件，*以，微波（bō）幅度均衡器對提*雷達的（de）戰術性能具有重要（yào）意（yì）義。但在（zài）微波幅度（dù）均衡器設計中，人們更多關注的（de）是它的諸如電磁諧振頻率，品質因數、功率（lǜ）容（róng）量等電參數特性（xìng）。其實，微波（bō）幅度均衡器的動力學參數也很重要，尤其是在機載雷達中（zhōng），器件承（chéng）受隨機的動載荷，若作用的（de）頻率與結構的某些固有頻（pín）率接近（jìn）將引起共振，產生疲勞微裂紋，造成失效縮短使用壽命，同時振動（dòng）引入（rù）相（xiàng）位噪聲，直接影響均（jun1）衡器的電性能參數。因此，研究結構的固有頻（pín）率和（hé）振型以及結構對（duì）不同類型動（dòng）力載荷的響（xiǎng）應等（děng）問題具有重（chóng）要的意義。

    模態是振動係統特性的（de）*種表征，模態分析是*有動力學分析類（lèi）型的zui基礎內容，主要是確定自然頻率、振型和振型參與係數。大型（xíng）通用有限元ANSYS軟件的結構分析功能模塊能夠（gòu）進行模態分析、諧響（xiǎng）應分析和瞬態動（dòng）力學分析等，計算（suàn）結果與實驗測量相吻合。

1有限元模（mó）態分（fèn）析的理論基礎對於*個N自由度線性定常係統，基本振動方程為（wéi）信息工程大學學報式中[M]、[C]、[K]分別為係統的質（zhì）量（liàng）矩陣（zhèn）、阻尼加速度（dù）向量、速度向量和位移向量F為動激（jī）勵（lì）載荷向量。在模態分析（xī）時，因結構阻尼較小通（tōng）常忽略（luè）不計，固有頻率和振型的分析與動激勵載（zǎi）荷無關，*以，振動方程（1）可表（biǎo）示為任（rèn）何彈性體的自由振動可（kě）分（fèn）解成若幹簡諧振動的疊加，假設（shè）簡諧振動方程（chéng）為代入方程（2）得自（zì）由振動時結構各（gè）節點的振幅X不全為零，則振動（dòng）方程是關於的n次方程求解此方程可得結構的n個固有頻率，對應的為廣義特征（zhēng）值，X為廣義特征向量。

無阻尼的模態基本方程的求解是*個廣義特征值（zhí）問題。ANSYS提供了（le）多（duō）種求解的方法，如等[6].模態分析主要有4步驟：建模，加載求解，擴展模態（tài），結果後處理等。

2微波幅度均衡器三維有限元結構模型建立型圖，它是由若幹個同軸（zhóu）諧振腔（qiāng）對稱分（fèn）布於主傳輸線兩側，通過探針和主傳輸線耦合，同軸諧振腔是/4諧振腔，可以實現在特定（dìng）頻率的特定功率衰減（jiǎn），微調螺釘對頻率（lǜ）和功率衰減進行（háng）微調整。在（zài）進（jìn）行有限元分析時，采用S0LID45單元建立模（mó）型並劃分網格（gé），在孔處適當細化（huà）網格，共劃分了120402個（gè）單元，采用Subspace求解方法，該（gāi）方法占用內（nèi）存較少，雖計算時間（jiān）較長，但*度較*。

3模態分（fèn）析由於結構振動可以表示為各階固有振型的線性組合，經過ANSYS模（mó）態分析，表1為微波幅度（dù）均衡器前（qián）8階的振動頻率和振型，圖2是（shì）用節點位（wèi）移雲圖分別表示前（qián）8階的頻率對應的振型（虛（xū）線為原始模型輪廓線，實線為變形後的形狀示意圖），由圖中可以看到，第1、2、3階振動都是平動，且振型正交，位移值相同，說明是同*階的振動頻率，第4階振動是YZ平麵（miàn）垂直繞同軸主傳輸線的中心X軸轉動（dòng），第5階振動是XY平麵垂直繞Z軸轉動，第6階振動是XZ平麵垂（chuí）直繞Y軸轉動。第7階振動是*種翹曲振動，對角位移方向相同，相鄰角位移（yí）方向相反。圖3（a）顯示在主傳（chuán）輸線的內壁兩側產生應力集（jí）中，微（wēi）小疲勞裂紋在此產生（shēng），容易造成構件的（de）失效損壞。第8階振動是主傳輸線兩側產生彎曲，圖3（b）顯示應力集中出現（xiàn）在腔體的兩（liǎng）排微調螺釘孔，在這些地（dì）方易產生微裂紋，造成腔體的失效損壞。微波幅度均衡器（qì）的振動是由這些振型線性疊加構成。

    振動階數振動（dòng）頻率（Hz）振型平動（dòng）轉動翹曲彎（wān）曲楊明珊等：微波幅度均衡器有限元振動模態分析4隨機振動引入相位噪聲和微波幅度均衡（héng）器的振動試驗微波幅度均衡器要達到機（jī）載實用性能，需要（yào）經過（guò）多項嚴格例行試驗測（cè）試，*、低溫試驗、溫度衝（chōng）擊（jī）試（shì）驗、加速度試驗、振動試驗、衝擊試驗等。

    根據TDJ1型微波增（zēng）益均（jun1）衡器詳細規範中有關振動（dòng）試（shì）驗的（de）要（yào）求，振動試驗（yàn）包含以下3種試驗。按個軸向試驗持續時間為1小時按圖4中B振動譜分別在3個軸向進行試驗，每個軸（zhóu）向（xiàng）持續時間為2.5小時按圖4中A振動譜分別在平行於均衡（héng）器組（zǔ）件（jiàn）安裝平麵的兩個坐標軸向進行試驗（yàn），每個軸向試驗持續時間為10分鍾分別對插入損耗電壓駐波比進行測（cè）量。在設計中充分考慮了微波均衡器腔體的共（gòng）振頻率，合理設計（jì）尺寸，使得（dé）均衡器的（de）共振頻率分布測試頻率以外，經（jīng）檢測TDJ1型均衡器各頻點的（de）插入損耗波動小於05dB，符合均衡器的（de）設計要求。振動測試是微波幅度均衡器的*個重要（yào）指（zhǐ）標。

    當均衡器（qì）處於（yú）振動狀態，將導致諧振腔探針和同（tóng）軸主傳輸線產生變形，使得諧振腔內導體末端和主傳輸線間隙發生變化（huà），從而引起耦合電容的變化，對諧振頻率產（chǎn）生影（yǐng）響[7].這種影響可以（yǐ）等效為振動引起的剩餘（yú）電納，這種隨機電納將會導致載波產生*個隨機的相位調製，引入相位噪（zào）聲同軸主傳輸線內導體在振動中發生（shēng）變形（xíng）會導致內導體產生*定（dìng）的偏（piān）心，設同（tóng）軸（zhóu）線的外導體內徑為D，內導體外徑（jìng）為d，可得偏心同軸線的阻（zǔ）*為其中Z為同軸線特性阻*，e=2b/D為偏心率，x=D/d為同軸線內外徑比，其（qí）中偏心率在振動過程（chéng）中產生改（gǎi）變，*以偏心同軸線的特性阻*值發生變（biàn）化，也會引入相位噪（zào）聲在微波幅度均衡（héng）器結（jié）構的設計中（zhōng），對振動模態的（de）分析是*重要環節（jiē），既能避免均衡器工作在固有頻率附（fù）近（jìn）造成機械損（sǔn）壞，又能減（jiǎn）小電（diàn）參（cān）數的波動達到（dào）設計性能要求。在均衡（héng）器係（xì）統中引入多種加固設計，主內導體填充介質可以減小（xiǎo）傳輸（shū）線內導體的振動，在裝配、調（diào）試的整個過程中，逐級封固均衡器，通過（guò）不同焊接方（fāng）法、膠粘劑的（de）組合（hé）使用，選擇合信息工（gōng）程大學（xué）學報4結束語從上述討（tǎo）論，可看出（chū）UWB通信信號的超寬頻帶特（tè）性對於GPS接收機（jī）具有*定的影響。對UWB信號的（de）不同脈衝重複頻率（lǜ）PRF、不同脈衝占空比、不同脈衝持續時間以及不同脈衝調製類型等都可能對GPS接收機的正確接收產生不同程（chéng）度幹擾。

5結論論文分析了（le）微波幅度均衡器的固有振動頻率、振型，給出了前8階（jiē）振動（dòng）的振動位（wèi）移和應力（lì）分布，分析了腔體產生失效損壞的可能位（wèi）置。同時，解釋了振動引入相位噪（zào）聲的原因（yīn）。在微波幅度均（jun1）衡器的設計時，應避免工作頻率在固有振動頻率附近，對改進加固設計和均衡器調試具有*定理論和實用價值。

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