[发明专利]一种L波段宽波束高功率阵面设计方法及阵面

权利要求书

1.一种L波段宽波束高功率阵面设计方法，其特征在于，包括：

获取设计输入，包括沿方位向天线单元个数N_az、沿俯仰向天线单元个数N_el、沿方位向天线单元间距d_az、沿俯仰向天线单元间距d_el、宽波束工作模式下的方位半功率波束宽度指标宽波束工作模式下的俯仰半功率波束宽度指标θ_BW,std、阵面中每个通道开启与否的控制开关A_m,n、工作频率f；

将设计输入导入到自建优化算法中得到N_el×N_az个移相值γ_m,n；

根据所述N_el×N_az个移相值γ_m,n及d_az、d_el、f计算得到宽波束工作模式下在不同方位角不同俯仰角θ的阵面功率增益；

结合和θ_BW,std验证阵面功率增益是否满足预设要求，若满足则所述N_el×N_az个移相值γ_m,n对应的L波段宽波束高功率阵面为设计结果，否则重新将设计输入导入到自建优化算法中进行优化直至所述阵面功率增益满足预设要求。

2.根据权利要求1所述的一种L波段宽波束高功率阵面设计方法，其特征在于，所述阵面功率增益通过以下公式进行计算：

其中，是阵面功率增益，(y₁(n),Z₁(m))表示阵面规模为N_el×N_az的阵面第m行、第b列的阵元坐标，e表示指数函数，i表示虚数单位，c表示光速，|·|表示取绝对值运算，A_m,n为1；

y₁(n)和z₁(m)的计算公式分别如下：

3.根据权利要求2所述的一种L波段宽波束高功率阵面设计方法，其特征在于，结合和θ_BW,std验证阵面功率增益是否满足预设要求，包括：

找出的最大值G_max，以及等于G_max时对应的俯仰角θ_max和方位角在俯仰角θ_max和方位角周围找到所有满足相对应的方位角和俯仰角θ_q，覆盖的范围即实际阵面的方位半功率波束宽度θ_q覆盖的范围即实际阵面的俯仰半功率波束宽度θ_BW；

若得到的不小于所述且同时满足计算出的θ_BW不小于所述θ_BW,std，则计算当传统等幅同向阵面的沿方位向天线单元个数为N_az、沿俯仰向天线单元个数为N_el、沿方位向天线单元间距为d_az、沿俯仰向天线单元间距d_el、阵面中每个通道开启与否的控制开关C_m,n、工作频率仍为f这6个条件下，传统等幅同向阵面在不同方位角不同俯仰角θ时的阵面功率增益计算公式如下：

其中，C_m,n为1或0；

找出的最大值H_max，以及等于H_max时对应的俯仰角和方位角在俯仰角和方位角周围找到所有满足3相对应的方位角和俯仰角θ_l，覆盖的范围即实际传统等幅同向阵面的方位半功率波束宽度θ_l覆盖的范围即实际传统等幅同向阵面的俯仰半功率波束宽度若小于或小于θ_BW,std，则调整C_m,n，直至满足不小于且不小于然后记录H_max；

若G_max大于H_max，则阵面功率增益满足预设要求。