[发明专利]一种确定网状反射面天线无源互调量的方法

摘要

本发明涉及一种确定网状反射面天线无源互调量的方法，属于星载微波部件空间特殊效应技术领域。本发明通过建立实际网状反射面天线的等效网孔模型简化计算，将电大尺寸网状反射面天线的时域计算变为可能，同时保证了计算准确度，结合非线性电路模型的无源互调分析方法，通过一次仿真得到不同频率输入时产生每一阶的无源互调输出量，通过理想电路模型消除由于输入大信号对无源互调量小信号的湮没效应，消除时域分析中积累误差对无源互调量小信号的湮没效应，成功解决了电大尺寸网状反射面天线准确的电磁场分布计算与无源互调分析难题，填补了网状反射面天线无源互调分析技术空白，具有广阔的技术市场与应用前景。

主权项

一种确定网状反射面天线无源互调量的方法，其特征在于步骤为：(1)根据网状反射面天线实际物理结构建立基于网状反射面天线上网孔的周期性等效模型，确定所述周期性等效模型的网孔大小为网状反射面天线实际网孔大小，确定等效模型金属条带的宽度为网状反射面天线实际金属丝直径；(2)根据网状反射面天线实际馈源结构建立基于网孔周期性等效模型的馈源模型，所述馈源模型到网孔周期性等效模型的距离与实际馈源结构到网状反射面的距离相等；所述馈源模型到网孔周期性等效模型的倾角与实际馈源结构到网状反射面的倾角相等；(3)根据步骤(1)得到的网孔的周期性等效模型和步骤(2)得到的馈源模型，建立网状反射面天线无源互调等效分析模型；(4)向馈源模型中输入n路载波信号，第i路载波频率为fi，初始相位为φi；载波信号x(t)的表达式为n为自然数，i＝1，2，3…n；(5)将步骤(3)得到的等效分析模型划分成多个小网格，基于小网格运用描述电磁场演化的麦克斯韦方程组，在时域离散求解得到步骤(4)中所述的n路载波同时馈入馈源模型中时步骤(1)得到的网孔的周期性等效模型中心位置处的电磁场分布，从而得到所述中心位置处金属丝搭接处功率分布；(6)根据网状反射面天线金属丝搭接处的金属丝导体电阻率、金属丝半径和载波频率确定搭接体阻抗Rb和收缩阻抗Rd；根据网状反射面天线金属丝搭接处的金属丝接触状态确定接触非线性电阻Rd’；根据得到的搭接体阻抗Rb、收缩阻抗Rd以及非线性电阻Rd’建立无源互调分析电路模型；将步骤(5)得到中心位置处金属丝搭接处功率分布作为无源互调分析电路模型的输入功率，得到3阶、5阶、7阶、9阶、11阶和13阶互调功率即非线性信号功率；(7)根据n路载波频率确定网状反射面天线中心频率其中n为载波数，fi为第i路载波频率；根据中心频率确定对应的1/4波长对应的圆弧面面积sl，根据网状反射面天线的整个弧面面积sr与1/4波长对应的圆弧面面积sl得到网状反射面天线的采样点数将步骤(6)得到的各阶非线性信号功率作为相应空间坐标处全向性辐射功率源，根据麦克斯韦方程结合开放空间边界条件，得到ml个离散功率源在网状反射面天线馈源处各阶接收功率。