● 摘要
紧缩场(Compact Antenna Test Range)高精度反射器是发展航空航天隐身技术和卫星通信技术的必要装备。高精度反射器系统由高精度反射面板和背架通过连接机构连接而成。高精度反射面板的型面精度控制技术是制造高精度反射面板的关键技术，而具有大刚度的背架系统则对面板的装调和型面精度保持具有重要作用。因此，研究高精度反射器结构系统优化设计方法及应用技术具有重要意义。
本文在研究蜂窝夹层结构高精度反射面板成形原理的基础上，分别对夹层结构面板成形后的回弹弯矩和抗弯刚度进行了理论推导，并分析了不同结构形式下二者的变化趋势，由此提出了一种三夹层蜂窝结构高精度反射面板的型面精度控制方法。并通过正交实验验证了此种型面精度控制方法的有效性和合理性，为高精度反射面板的制造提供了新的途径。
针对背架大刚度的结构特点和轻量化的安装要求，设计了一种基于桁架结构的背架结构系统。通过分析高精度反射面板的装调原理，设计了一种具有多自由度调整功能的连接机构以及一套配套的起吊工装。通过研究桁架结构的力学特点，分别采用了理论推导和有限元分析方法对此种结构的背架系统刚度和结构稳定性进行了校核，验证了此种结构的合理性。
为了实现背架系统的轻量化和良好的经济性，对背架系统进行了尺寸优化和形状优化，使背架系统在满足刚度要求的前提下实现了轻量化。为了消除由于高精度反射面板与背架的热变形不协调问题而导致的高精度面板的精度损失，基于Nastran的热力学分析模块，对高精度面板与背架的温度变形进行了有限元分析，并针对分析结果提出了一种温度补偿方法，实现了二者的热变形协调。
本文从夹层结构高精度面板型面控制方法、背架结构设计优化以及高精度面板与背架的热变形分析三个方面研究了紧缩场高精度反射器的设计优化方法，并成功的应用于C2012紧缩场的研制，达到了反射面整体型面精度不超过0.075mm的技术指标，取得了良好的应用效果。