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产品是由许多零组件按照一定规则和要求组合装配而成的。按照设计要求，零件由毛坯加工成成品后，必须按照规定的技术要求（如连接强度、装配准确度、互换性等）进行装配，将若干组零件装配并形成子部件、部件，再进行装配形成符合设计要求的产品。阵列天线作为在设计、制造、装配等环节都十分复杂的产品，其复杂性主要表现在以下几个方面。
（1）零部件繁多，且其结构和外形非常复杂，从而导致装配准确度和制造准确度要求非常复杂。
（2）零部件的装配约束关系和层次关系复杂，其装配的好坏主要体现在装配误差累积是否满足装配准确度要求上。
（3）产品的互换协调关系复杂，其中，互换协调主要体现在零组件的装配准确度是否满足互换协调要求。
（4）目前装配准确度的设计在很大程度上依赖于知识和经验。
（5）研制过程涉及大量复杂的工艺装备，工艺装备的准确度直接影响产品的装配准确度。
为了保证阵列天线装配完成后达到规定的性能指标，就对装配准确度要求非常高，而装配准确度是控制阵列天线零组件装配误差累积大小的有效手段，合理的阵列天线零组件容差分配方案是保证装配准确度、控制或补偿装配误差的重要途径。装配误差累积分析与容差优化是获得合理的容差分配方案的关键支撑技术。基于以上复杂性分析，阵列天线装配流程中由何种工艺导致性能失效的问题，可通过有限元仿真获得应力分布及位移情况，从而为后期的预测工作进行支撑。
阵列天线整体由三层板件复合装配而成，各板件间依据功能的不同又囊括了不同的制造及装配工艺。通过对三维模型中各层级间材料属性及加工制造工艺的确定，可完成相应的装配流程的有限元仿真分析，从而确定装配过程中，应力应变及位移等对阵列天线功能失效的影响，其具体工艺流程如表4.1所示。
表4.1 阵列天线装配工艺流程
① SMPM：超微型推入式（卡扣式）连接器。
该装配过程仿真中，核心对象为绿色中层M6高频印刷电路板，PCB板上表面与SMPM通过焊接方式相连接，焊接方式为6337锡铅焊，熔点为183℃；此外，PCB板也与BGI器件通过焊接方式相连接，焊接介质选用0.45mm焊球。基于以上工艺流程，采用有限元分析软件ABAQUS对中层PCB板进行装配流程仿真，仿真结果如图4.1所示。
图4.1 中层PCB板流程工艺模型与有限元仿真结果对比分析
以上有限元分析结果显示，PCB板上点的位移形变量最大值为1.58×10 -10 m，位移最大值的发生位置位于PCB板的中心位置，在不考虑焊接死点位置的情况下（焊接仿真采用理想化模型，即所有焊材均匀分布，焊接后不会出现焊材失效的情况），位移变化呈均质分布。
当中层PCB板完成其自身的工艺诉求后，与底层铝板通过螺栓相连接。螺栓型号为M2.5，材质为316不锈钢。在该工艺流程仿真过程中，忽略底层铝板与某红色物块的装配工艺，忽略部分如图4.2所示。
图4.2 底层铝板工艺流程三维图
该装配过程中，其核心考量点为中层PCB板与底层铝板螺接后，板件所产生的形变量传递给SMPM后带来的位移变化，从而导致KK连接器无法准确地与其进行插装。经有限元软件分析后，其形变对比如图4.3所示。
图4.3 中层板与底层板螺接后仿真结果对比分析
基于以上有限元分析，结果表明中层PCB板与底层铝板螺接后，螺栓的预紧力带来的影响主要集中在螺栓本体及螺栓孔附近，对中层PCB板的形变影响较小。
顶层基板材料为铝制，顶层基板与粉色铝条连接后再与紫色天线相连接（顶层基板与粉色铝条连接方式待定，现有方案为焊接或螺接，仿真过程选用焊接方式），连接方式为焊接。此外，顶层基板的SMPM中带有插针，通过玻璃烧结的方式嵌入SMPM内，分析时考虑插针均位于SMPM正中位置，具体分析结果如图4.4所示。
图4.4 顶层板流程工艺模型与有限元仿真结果对比分析
通过设置焊接的无死点理想化模型，顶层板形变量较大位置位于顶层板件的4个边角，其形变量可能会导致SMPM插针在与KK连接器对接时无法成功匹配的情况。
作为装配过程的最后一道工序，顶层板与中层PCB板的连接直接关系到阵列天线的最终输出性能，考虑到前期仿真中对于焊接死点位置的仿真过于理想化，本节对顶层板的部分位置采用了焊点随机模型，从而为真实情况下的插针与KK连接器的装配提供参考，具体仿真结果如图4.5所示。
图4.5 整体装配后仿真结果位移云图
基于以上分析结果，在对模型进行整体装配分析仿真后，螺栓及螺栓孔附近的位移变化量仍然较大，该结果与中层PCB板与底层铝板装配结果相一致。此外，顶层部分焊接模型采用非理想化模型后，焊接死点位置对SMPM插针处的形变值带来的影响较大。综合以上各阶段仿真结果可以看出，焊接工艺对插针与KK连接器的连接产生了较大影响，并可能直接导致阵列天线的失效。