[发明专利]微带贴片天线制造公差对电性能影响的区间分析方法

说明书

本发明涉及微带贴片天线制造公差对电性能影响的区间分析方法，电性能至少包括谐振频率区间，该方法至少包括以下步骤：S1，确认制造参数的区间，其中，制造参数为微带贴片天线的长度、微带贴片天线的宽度、微带贴片天线的厚度或者微带贴片天线的介电常数；S2，计算介质基片的有效介电常数或者有效介电常数区间，将涉及的参数替换为相应的参数的区间：S3，计算辐射缝隙的长度或长度区间，将涉及的参数替换为相应的参数的区间：S4，计算谐振频率区间，将涉及的参数替换为相应的参数的区间。本发明提供的微带贴片天线制造公差对电性能影响的区间分析方法不需要进行大量的分析和计算，可以节省计算时间和计算资源。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及天线技术领域中的一种微带贴片天线制造公差对电性能影响的区间分析方法。

背景技术

微带天线贴片是印制天线的最普通的形式，微带天线可以直接装在飞机或者导弹的金属表面上，微带天线的最简单形式是一个叠层结构，一层薄介质基片将两个平行导体面分开，下导体面与地面的作用相同，上导体具有多种形状，最简单的是矩形微带贴片天线。由于加工工艺的限制，微带天线加工时矩形贴片的长、宽和介质基片的厚度以及介质基片的相对介电常数会有加工误差，因此不同的微带贴片天线实物会表现出各自的电性能，其电性能之间存在差异。

分析微带贴片天线的电性能的方法众多，有传输线法，有限元法等可以得到天线的电性能。目前，在研究制造公差对天线电性能影响时，使用最多的仍是传统的统计方法，即将多个模型的数据结果列举出来并进行综合对比分析，因此通常需要进行大量的分析和计算，十分耗费时间和计算资源。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有技术中存在的上述不足之处。

为实现上述目的，本发明提供一种微带贴片天线制造公差对电性能影响的区间分析方法，电性能至少包括谐振频率区间，至少包括以下步骤：S1，确认制造参数的区间，其中，制造参数为微带贴片天线的长度、微带贴片天线的宽度、微带贴片天线的厚度或者微带贴片天线的介电常数；S2，参考下列公式计算介质基片的有效介电常数或者有效介电常数区间，将涉及的参数替换为相应的参数的区间：S3，按照下面公式计算辐射缝隙的长度或长度区间，将涉及的参数替换为相应的参数的区间：S4，按照下面公式计算谐振频率区间，将涉及的参数替换为相应的参数的区间：式中，c表示光速，且c＝299792458m/s，f表示工作频率，ε_r表示介质基片的相对介电常数，ε_e表示有效介电常数，h代表介质基片的厚度，W代表微带贴片天线贴片的宽度，Δl表示辐射缝隙的长度，L代表微带贴片天线贴片的长度。

优选地，所述电性能还包括远场方向图，当制造参数为微带贴片天线的长度、微带贴片天线的宽度或者微带贴片天线的厚度时，在步骤S4之后，还包括：S5，计算微带贴片天线的E面辐射方向性或者H面辐射方向性,具体的，

当制造参数为微带贴片天线的长度，按照下面公式，计算微带贴片天线的E面辐射方向性

当制造参数为微带贴片天线的宽度，按照下面公式，计算微带贴片天线的H面辐射方向性

当制造参数为微带贴片天线的厚度，按照下面公式，计算微带贴片天线的E面辐射方向性

式中，φ为yoz对应的夹角，θ为xoz面对应的夹角，k₀为波数且k₀＝2π/λ，意为2π长度上出现的全波数目，角标inf和sup分别表示区间的下边界和上边界，L^inf/sup代表微带贴片天线贴片的长度区间值，W^inf/sup代表微带贴片天线贴片的宽度区间，h^inf/sup表示介质基片的厚度区间。