Effect of roughness on Radiation Characteristic of Reflector Antenna Based on Multi-scale Modelling

Firstly, the wavelet analysis was used as the filter tool to separate the different scale roughness from the reflector surface testing data, and a mathematical model of the multi-scale roughness was presented to investigate its impact on the radiation characteristic of the reflector antenna. Based on the roughness model, a formulation of density of the far-field was deduced and the definable modeling flowchart was given. Finally, a 3.7m and a 3-m antenna were simulated to validate the model, formulation and the modeling method. The results showed that the roughness broadened the beam-width and raised the side lobe level of the antenna, while it had little impact on the antenna gain. The major roughness scale was found by the comparison of the different amplitude of the roughness, which will provide theoretical foundation for the control of the surface-working. Above all, the results of the proposed model were in good agreement with the test data and it could simulate the antenna more accurately and obtained better electrical properties with define machining cost than the existing modeling and analysis method. Streszczenie. Z pomiarów badań testowych powierzchni reflektora, wstępnie odseparowano wyniki dla chropowatości różnych rozmiarów, wykorzystując, jako filtr, analizę falkową, Aby zbadać wpływ chropowatości na charakterystykę promieniowania anteny, wykorzystano wielowymiarowy, matematyczny model chropowatości. Na podstawie tego modelu utworzono wyrażenie na gęstość pola dalekiego zasięgu oraz skonstruowano blokowy schemat przepływu obliczeń. W końcu, udowodniono poprawność zastosowanych wzorów i metody modelowania przez symulację anten 3,7m i 3m. Wyniki modelowania pokazują, że chropowatości wywołują rozszerzenie listka głównego i wzrost poziomu listków bocznych charakterystyki promieniowania anteny, natomiast mają niewielki wpływ na wzmocnienie. Wyznaczono wpływ rozmiarów chropowatości na charakterystykę, co jest teoretyczną podstawą kontroli wykonania powierzchni reflektora. Ponadto, w stosunku do dotychczas stosowanych metod modelowania, przy pomocy zaproponowanego modelu można symulować antenę z większą dokładnością i otrzymać dobre własności elektryczne ze zdefiniowanymi kosztami obróbki. Wpływ chropowatości na charakterystyki promieniowania anteny reflektorowej oparty o modelowanie wielowymiarowe