[发明专利]波束指向可调天线的方向图的计算方法及装置

权利要求书

1.一种波束指向可调天线的方向图的计算方法，所述波束指向可调天线包括多个缝隙单元，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：

S1，通过测量获取对应于单个缝隙单元的单缝波导的散射参量矩阵、并获取无缝波导的传输矩阵，根据所述单缝波导的散射参量矩阵和所述无缝波导的传输矩阵得到单个缝隙单元的等效传输矩阵；

S2，获取所述多种缝隙单元的排列与组合方式和表示各个缝隙导通或截止状态的波束指向调控码，并根据所述排列与组合方式、所述波束指向调控码、和所述单个缝隙单元的等效散射参量矩阵，得到所述波束指向可调天线的传输矩阵级联方式；以及

S3，获取左端激励的单缝波导的方向图和右端激励的单缝波导的方向图，并根据所述左端激励的单缝波导的方向图、所述右端激励的单缝波导的方向图和所述波束指向可调天线的传输矩阵级联方式得到所述波束指向可调天线的合成方向图。

2.根据权利要求1所述的波束指向可调天线的方向图的计算方法，其特征在于，步骤S1中通过测量获取单缝波导的散射参量矩阵包括：

通过对单缝波导进行二端口测试来获取所述单缝波导的散射参量矩阵。

3.根据权利要求1所述的波束指向可调天线的方向图的计算方法，其特征在于，步骤S2中的所述缝隙单元的排列与组合方式包括各个缝隙的间距、缝隙单元形式及其组合。

4.根据权利要求1所述的波束指向可调天线的方向图的计算方法，其特征在于，步骤S1中获取无缝波导的传输矩阵包括：

获取无缝波导的等效传输线模型；以及

根据所述无缝波导的等效传输线模型和传输线矩阵理论进行计算，得到所述无缝波导的传输矩阵。

5.根据权利要求1所述的波束指向可调天线的方向图的计算方法，其特征在于，步骤S3包括：

根据所述波束指向可调天线的传输矩阵得到所述单个开口单元的等效输入、输出比例；

通过测量获取左端激励的单缝波导方向图和右端激励的单缝波导方向图；以及

根据所述左端激励的单缝波导方向图、所述右端激励的单缝波导方向图、和所述单个开口单元两端口的等效输入比例得到所述合成方向图。

6.根据权利要求1所述的波束指向可调天线的方向图的计算方法，其特征在于，

所述波束指向可调天线为一维或二维阵列式结构。

7.一种波束指向可调天线的方向图的计算装置，其特征在于，包括顺序连接的：

缝隙传输矩阵获取模块，通过测量获取对应于单个缝隙单元的单缝波导的散射参量矩阵、并获取无缝波导的传输矩阵，根据所述单缝波导的总传输矩阵和所述无缝波导的传输矩阵得到缝隙单元的等效传输矩阵；

天线传输矩阵获取模块，用于获取所述多种缝隙单元的排列与组合方式和表示各个缝隙导通或截止状态的波束指向调控码，并根据所述排列与组合方式、所述波束指向调控码、和所述单个缝隙单元的等效散射参量矩阵，得到波束指向可调天线的传输矩阵级联方式；以及

天线方向图生成模块，获取左端激励的单缝波导的方向图和右端激励的单缝波导的方向图，并根据所述左端激励的单缝波导的方向图、所述右端激励的单缝波导的方向图、波束指向调控码和所述波束指向可调天线的传输矩阵级联方式得到所述波束指向可调天线的合成方向图。

8.根据权利要求7所述的波束指向可调天线的方向图的计算装置，其特征在于，所述缝隙传输矩阵获取模块包括：

单缝波导测量子模块，用于通过对单缝波导进行二端口测试来获取所述单缝波导的散射参量矩阵。

9.根据权利要求7所述的波束指向可调天线的方向图的计算装置，其特征在于，所述缝隙传输矩阵获取模块包括顺序连接的：

无缝波导传输模型获取子模块，用于获取无缝波导的等效传输线模型；以及

无缝波导传输矩阵获取子模块，用于根据所述无缝波导的等效传输线模型和传输线矩阵理论进行计算，得到所述无缝波导的传输矩阵。

10.根据权利要求7所述的波束指向可调天线的方向图的计算装置，其特征在于，所述天线方向图生成模块包括顺序连接的：

缝隙单元等效输入比例获取子模块，用于根据所述波束指向可调天线的传输矩阵得到所述单个开口单元的等效输入、输出比例；

单缝波导方向图获取子模块，用于通过测量获取左端激励的单缝波导方向图和右端激励的单缝波导方向图；以及

天线方向图生成子模块，用于根据所述左端激励的单缝波导方向图、所述右端激励的单缝波导方向图、和所述单个开口单元两端口的等效输入比例得到所述合成方向图。