[发明专利]辐射线阵及其设计方法

权利要求书

1.一种辐射线阵，设置于介质基板的正面且与功率分配器的输出端对应连接而由功率分配器馈电，其特征在于，所述辐射线阵包括位于中部且与所述功率分配器的输出端相连的外接端以及多个呈线性排列且对称地设置于所述外接端两侧的阵元，各阵元的形状和尺寸均相同，每个阵元靠外接端的一侧还连接有阻抗变换段，每个阵元的远离外接端的一侧通过馈线连接至远离外接端一侧相邻接的阵元所连接的阻抗变换段上，邻接所述外接端的阵元所连接的阻抗变换段连接至所述外接端，各个阻抗变换段的面积自辐射线阵的中部对称地向两端逐级递增。

2.如权利要求1所述的辐射线阵，其特征在于，各个阻抗变换段的面积按切比雪夫或泰勒分布方式自辐射线阵的中部对称地向两末梢端逐级递增。

3.如权利要求1或2或者所述的辐射线阵，其特征在于，各个阻抗变换段的长度均为四分之一波长。

4.如权利要求1所述的辐射线阵，其特征在于，各条所述馈线长度均相等。

5.如权利要求1所述的辐射线阵，其特征在于，所述阵元为偶数个，所述辐射线阵的中部设置有巴伦作为所述外接端，邻接所述外接端的阵元所连接的阻抗变换段的末梢端分别连接至所述巴伦的两个输出端，所述巴伦的输入端连接至所述功率分配器的输出端。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的辐射线阵的设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

根据待设计辐射线阵的预定参数指标，建立阵元模型；

对阵元模型进行仿真优化确定阵元的第一尺寸，将各阵元呈线性排列；

在阵元模型中的阵元一侧连接馈线初步建立微带线等效模型，再在所述阵元模型的馈线和阵元之间添加阻抗变换段建立线阵天线传输线等效模型；

确定待设计辐射线阵所包含的阵元的数量、天线波束赋型方法以及微带串馈天线控制电流激励方法；

计算获得各个阵元电流赋值分布；

借助电磁传真工具计算获得各个阵元和阻抗变换段的第二尺寸；

结合第一尺寸和第二尺寸分别建立辐射线阵模型，并进行仿真运算，根据仿真运算的结果优化修正第一尺寸和第二尺寸，获得阵元和阻抗变换段的第三尺寸；以及

当仿真运算获得的辐射线阵的工作特性参数满足预定参数指标时，将所获得的第三尺寸作为最终定型尺寸。

7.如权利要求6所述的辐射线阵的设计方法，其特征在于，所述天线波束赋型方法为切比雪夫法或泰勒综合法。

8.如权利要求6所述的辐射线阵的设计方法，其特征在于，所述微带串馈天线控制电流激励方法为四分之一波长阻抗变换法。

9.如权利要求6所述的辐射线阵的设计方法，其特征在于，所述建立阵元模型具体是指确定待设计辐射线阵所包含的各个阵元的形状和初步尺寸。

10.如权利要求6所述的辐射线阵的设计方法，其特征在于，所述工作特性参数至少包括工作频率、副瓣电平、增益、驻波比及波瓣宽度。