[发明专利]一种面向辐射和散射的有源相控阵天线结构公差的快速确定方法

摘要

本发明公开了一种面向辐射和散射的有源相控阵天线结构公差的快速确定方法，包括1)确定天线结构参数和电磁工作参数，给出初始结构公差；2)计算天线辐射因子和散射因子；3)将结构公差分配为天线单元在阵面内的安装位置误差和安装高度误差；4)计算阵面内相邻两天线单元在观察点处的辐射场空间相位差和散射场空间相位差，得到辐射场和散射场口面相位误差；5)计算远区辐射场和散射场方向图函数绘制辐射场和散射场方向图；6)计算相对于指标辐射场性能和散射场性能的变化量；7)判断是否满足设计要求。本发明能够快速给出合理的结构公差精度，降低加工和安装难度，减少研制成本，缩短研制周期。

主权项

一种面向辐射和散射的有源相控阵天线结构公差的快速确定方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)根据平面等间距矩形栅格排列的有源相控阵天线的基本结构，确定有源相控阵天线的结构参数和电磁工作参数，给出初始结构公差；(2)根据有源相控阵天线的结构参数和电磁工作参数，计算其辐射场单元辐射因子和散射场单元散射因子；(3)根据初始的结构公差，针对由于天线单元存在位置误差将结构公差分配天线单元在阵面内，即x、y向的安装位置误差和在阵面法向，即z向的安装高度误差；(4)利用天线单元的安装高度误差和安装位置误差，计算阵中相邻两天线单元在观察点处的辐射场空间相位差和散射场空间相位差，得到有源相控阵天线辐射场和散射场的口面相位误差；(5)结合有源相控阵天线辐射场和散射场的口面相位误差和计算的辐射场单元辐射因子、散射场单元散射因子，以及电磁工作参数中的单元激励电流的幅度和相位，分别计算有源相控阵天线远区辐射场和散射场方向图函数，分别绘制天线辐射场和散射场方向图；(6)根据有源相控阵天线远区辐射场和散射场方向图函数，分别计算有源相控阵天线辐射场电性能参数和散射场电性能参数，相对于设计指标分别计算辐射场性能的恶化程度和散射场性能的改善程度；(7)根据天线设计要求，判断该结构公差条件下的有源相控阵天线辐射场和散射场性能是否同时满足要求，如果满足要求，则当前的天线单元的安装位置误差和安装高度误差就是所需要的结构公差；否则，重新给定结构公差，相应分配天线单元的安装位置误差与安装高度误差，执行步骤(3)至步骤(6)，若有源相控阵天线辐射场和散射场性能仍不能同时满足要求时，重新给定结构公差，相应分配天线单元的安装位置误差与安装高度误差，执行步骤(3)至步骤(6)，一直循环至步骤(3)至(7)，直至辐射场和散射场性能同时满足要求。