[发明专利]平面相控反射阵天线的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高增益天线，尤其涉及一种平面相控反射阵天线的设计方法。

背景技术

现有的高增益天线主要有两种类型，一种是阵列天线，另一种是反射面天线。平面反射阵，在国内的情况是：因为产品化过程中的种种问题，包括结构设计、可靠性设计、专业人员、加工能力、调测条件等等，发展仍然缓慢，实现商用化还有很多工作要做。

相控阵是阵列天线的一种。从相控阵领域来看，要解决的问题主要有：如何去掉原来复杂的馈电网络，如何提高天线的可靠性，如何减小盲区，如何抑制栅瓣、控制副瓣等。

传统的相控阵，每一个天线单元都要单独馈电，对于大型阵列来说，馈电网络非常复杂，调试非常麻烦，成本也是非常高的。每一个单元单独馈电，导致了天线的可靠性降低，天线单元非常容易出问题，导致波束的实际指向和预期指向相去甚远。最古老的天线（单元）诊断方法是逐元法，对天线单元逐一诊断，费时费力。在上世纪90年代初期发展起来的近场诊断方法，极大地提高了阵列（尤其是大型阵列）的诊断效率。但近场诊断方法只是提供了一种高效的诊断措施，并不能从源头上提高阵列的可靠性。

以平面反射阵为基础的相控阵至今未见报道。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种平面相控反射阵天线的设计方法。该方法可结合平面反射阵和相控阵的优点，组合而成为基于平面反射阵的相控阵天线。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种平面相控反射阵天线的设计方法，特征在于：

1、采用空馈技术替代了传统的阵列单元逐一馈电的技术。

2、采用周期性的、晶格化的EBG结构。晶格中对每一个单元激励的幅度和相位是可以任意赋值的，能够有效地抑制栅瓣，比已知的相控阵具有更明显的灵活性，各主要电气参数更优。

3、采用平面电路板，使天线的轮廓高度急剧降低。

所述的周期是指可变周期。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明把周期性、晶格化技术运用于相控阵，更加方便地抑制了栅瓣、副瓣，减小了盲区，有效提高了通信系统的精度和数据传输速度。2、用空馈技术替代了传统的阵列单元逐一馈电的技术，极大地提高了天线的可靠性。3、采用空馈技术，使得在天线系统的设计初期，准确计算（仿真）天线系统的主要电气性能参数成为可能。4、将传统的微波平面电路的设计理念、方法、手段引入天线设计，使天线的轮廓高度急剧降低、可靠性显著提高。

附图说明

图1是本发明设计出来的天线结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明在对天线的设计方法上做了如下改进：

1、本发明采用空馈技术替代了传统的阵列单元逐一馈电的技术。采用空馈技术，无须对每一个天线单元单独馈电，极大地提高了天线的可靠性。

2、采用周期性的、晶格化的EBG结构。晶格中对每一个单元激励的幅度和相位是可以任意赋值的，能够有效地抑制栅瓣，比已知的相控阵具有更明显的灵活性，各主要电气参数更优。

3、采用平面电路板，使天线的轮廓高度急剧降低。

所述的周期是指可变周期。