[发明专利]一种设计波导缝隙阵天线的方法及其装置

说明书

本申请提供了一种设计波导缝隙阵天线的方法，根据所述波导缝隙阵天线的天线缝隙数N和目标最大副瓣电平，确定所述波导缝隙阵天线中所述N个天线缝隙中每个天线的缝隙偏移量系数或倾斜角系数，并根据所述波导缝隙阵天线的波导尺寸和所述N个天线缝隙中每个天线缝隙的缝隙偏移量系数或倾斜角系数，确定所述波导缝隙阵天线中每个天线的缝隙偏移量或倾斜角，其中，利用所述波导缝隙阵天线中每个天线缝隙的缝隙偏移量或倾斜角进行仿真得到的最大副瓣电平小于或等于所述目标最大副瓣电平，通过引入基准偏移量或者倾斜角作为变量，可以快速的完成低副瓣波导缝隙天线阵的设计，大大减少仿真设计时间。

技术领域

本申请涉及天线领域，并且更具体地，涉及一种设计波导缝隙阵天线的方法及其装置。

背景技术

国内外关于波导缝隙阵天线设计方法发展很快，有限元法、矩量法等各有千秋，波导缝隙阵天线的设计方法通常分为两种：

1、基于实验测量的方法；这种方法是根据阵列中各缝隙的偏移量(或倾角)的可能值的范围及相应的缝隙谐振长度的估计值，加工出一序列的开缝波导段用来模拟阵列环境(位于同一波导段上的各缝隙的长度、偏移量或者倾角均相同，缝隙的总数目在20个以上)。如果需要模拟多波导阵列环境，则每种开缝波导段需要加工出多跟，再通过实验测量确定该模拟阵列环境中缝隙的有源导纳和谐振长度，并进行数据拟合，得出有源导纳和谐振长度随缝隙长度、偏移量或倾角的变化而变化设计公式，进而进行整个阵列的设计。

2、理论计算的方法；该方法是从理论上计算各缝隙的自导纳和缝隙间的互耦，并通过Elliott设计方程来进行阵列的综合设计。

以上两种方法比较，各有优缺点，方法1设计简单，计算工作量小，但需要加工很多缝隙进行实际测量，特别当工作频段为毫米波波段时，对测试系统的要求很严格，对缝隙阵天线本身的加工精度要求也很高，所以该方法实用性并不高；方法2侧重于理论分析，不需要加工试验测试件。

因此，继续一种高效的设计波导缝隙阵天线的方法，缩短设计周期，满足天线的低副瓣电平要求。

发明内容

本申请提供一种一种设计波导缝隙阵天线的方法及其装置，能够缩短设计周期，满足天线的低副瓣电平要求。

第一方面，提供了一种波导缝隙阵天线的方法，包括：根据所述波导缝隙阵天线的天线缝隙数N和目标最大副瓣电平，确定所述波导缝隙阵天线中所述N个天线缝隙中每个天线的缝隙偏移量系数或倾斜角系数，其中，第j个天线缝隙的缝隙偏移量系数或倾斜角系数为A_j，0≤j≤N，j为整数，N为正整数；根据所述波导缝隙阵天线的波导尺寸和所述N个天线缝隙中每个天线缝隙的缝隙偏移量系数或倾斜角系数，确定所述波导缝隙阵天线中每个天线的缝隙偏移量或倾斜角，其中，利用所述波导缝隙阵天线中每个天线缝隙的缝隙偏移量或倾斜角进行仿真得到的最大副瓣电平小于或等于所述目标最大副瓣电平，所述第j个天线缝隙的缝隙偏移量为offset*A_j，或者，所述第j个天线缝隙的倾斜角为phi*A_j，其中，offset与phi为正实数。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述波导缝隙阵天线的天线缝隙数N和目标最大副瓣电平，确定所述波导缝隙阵天线中所述N个天线缝隙中每个天线的缝隙偏移量系数或倾斜角系数，包括：根据所述波导缝隙阵天线的天线缝隙数N和目标最大副瓣电平，选定综合方法；根据所述综合方法，计算所述确定所述波导缝隙阵天线中所述N个天线缝隙中每个天线缝隙的缝隙偏移量系数或倾斜角系数。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述天线缝隙数N为偶数，所述波导缝隙阵天线的缝隙间距λg/2，其中λg为所述波导波长，所述目标最大副瓣电平为SLL。