[发明专利]一种基于阵列法的双功能全息反射阵天线的增益优化方法

摘要

本发明提出了一种通过阵列法设计的双功能全息反射阵天线。反射阵天线是平面结构，可以使来自两个正交方向的馈源激励在各自入射平面内出射高增益波束而互不影响。阵列法作为快速计算反射阵辐射性能的工具，在得到可靠的反射阵天线辐射性能的同时，大大降低了计算时间和对计算机性能的要求，缩短了设计和优化反射阵天线的周期，在该发明中被用来设计和优化反射阵天线，以优化出馈源喇叭最佳的入射角度和距离，使得反射阵天线产生的波束增益最大。而本发明中的反射阵天线包含两个馈源分别照射下的相位分布信息，因而在任意一个馈源照射时，反射阵都可以产生对应平面内的高增益波束，即为双功能全息反射阵天线。

主权项

1.一种基于阵列法的双功能全息反射阵天线的增益优化方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤A，用仿真软件确认反射阵单元的结构尺寸，使之工作在10GHz、具有9GHz‑12.5GHz的宽带特性且随某一参数X变化能够产生360度相移；所述反射阵单元包括顶部的介质基板和底面的金属底板；所述介质基板的周边为外围金属方环，介质基板的中央设置有中部金属方环，在中部金属方环的中央设置有中央金属方块，所述外围金属方环、中部金属方环和中央金属方块的几何中心重合，且同一侧的边相互平行；步骤B，用仿真软件得到反射阵单元在不同X值下的辐射方向图；步骤C，计算U平面内，当馈源Ⅰ入射角为α1，距反射阵中心距离为d1时，反射阵上各单元所需相移ψ1；步骤D，计算与U平面和反射阵平面正交的V平面内，当馈源Ⅱ入射角为α2，距反射阵中心距离为d2时，反射阵上各单元所需相移ψ2；步骤E，根据全息的思想，得到反射阵上各单元最终所需相移值ψ，并确定各单元的参数X的尺寸；计算公式为步骤F，用阵列法计算反射阵的辐射性能，并对馈源位置和反射阵进行优化，使之达到最大增益，得到优化后的馈源入射角α和距反射阵中心距离d。