[发明专利]考虑散射与透射的金属桁架式天线罩电性能预测方法

摘要

本发明公开了一种考虑散射与透射的金属桁架式天线罩电性能预测方法，主要解决现有技术计算不准的问题。其技术方案是：根据天线口径场计算天线远场，绘制方向图并提取电性能指标；计算透过蒙皮后的口径场产生的远场；计算肋的散射场，将肋的散射场加到透过蒙皮后的口径场产生的远场上，得到加罩后天线的远场，绘制方向图并提取电性能指标；对比加罩前后的远场方向图和电性能指标，如满足要求，输出加罩前后的远场方向图、加罩后的电性能变化值和天线罩的结构参数；否则，修改天线罩的结构参数，并重复上述过程，直至电性能满足要求。本发明能比较准确地预测出金属桁架式天线罩的电性能，可用于金属桁架式天线罩的分析与设计。

主权项

1.一种考虑散射与透射的金属桁架式天线罩电性能预测方法，其特征在于包括如下步骤：（1）根据已知的天线口径场E(x,y)，计算天线的远场F(θ，φ)：F(θ,φ)=∫∫SE(x,y)ejk0sinθ(xcosφ+ysinφ)dxdy,]]>其中，x、y是以天线罩的球心为原点、口径面为xy平面的坐标系O-xyz中的直角坐标，θ、φ是观察点在O-xyz中的球坐标角，λ是天线的波长，根据天线工作频率f和光速c，按公式计算得到，O-xyz坐标系中的x、y、z方向的分量分别用i、j、k表示，s为积分单元的面积。（2）根据天线的远场F(θ，φ)绘制天线的远场方向图，并从方向图中提取天线的电性能指标，该电性能指标包括增益值G₁、左第一副瓣电平值L₁、右第一副瓣电平值R₁和主瓣宽度值B₁；（3）根据天线罩的结构参数建立金属桁架式天线罩的蒙皮的几何模型，并对蒙皮进行划分网格，根据蒙皮的结构参数和材料参数，用传输线理论计算蒙皮上各点处的透过系数将入射到蒙皮上的口径场乘以其对应点处的透过系数，计算天线透过蒙皮后的口径场：E′(x,y)=E(x,y)·TM·;]]>（4）计算透过蒙皮后的口径场E′(x,y)所产生的远场F′(θ，φ)：F′(θ,φ)=∫∫SE′(x,y)ejk0sinθ(xcosφ+ysinφ)dxdy;]]>（5）根据感应电流率理论，依次计算出金属桁架式天线罩的每根肋的散射场F_sci(θ，φ)，将每根肋的散射场F_sci(θ，φ)相加，得到所有肋的散射场其中m为金属桁架式天线罩的总肋数；（6）将步骤（5）中求得的散射场F_sca(θ，φ)加到步骤（4）中求得的远场F′(θ，φ)上去，得到加罩后的天线远场：F_t(θ，φ)=F′(θ，φ)+F_sca(θ，φ)，（7）根据加罩后的天线远场F_t(θ，φ)绘制加罩后的天线远场方向图，并从方向图中提取加罩后天线的电性能指标，即增益值G₂、左第一副瓣电平值L₂、右第一副瓣电平值R₂和主瓣宽度值B₂；（8）对比步骤（2）和步骤（7）中得到的天线远场方向图和电性能指标，得到加罩后天线的电性能变化值，即：增益损失值ΔG=G₁-G₂，左第一副瓣电平升高值ΔL=L₂-L₁、右第一副瓣电平升高值ΔR=R₂-R₁主瓣宽度变化值ΔB=B₂-B₁；（9）根据天线设计的电性能要求，判断加罩后天线的电性能变化值是否满足预设要求，如果满足，则输出加罩前后天线的远场方向图、加罩后天线的电性能变化值和天线罩的结构参数；否则，修改天线罩的结构参数，并重复步骤（3）到步骤（9），直至结果满足要求。