[发明专利]一种网络幅相可分解的赋形阵列天线设计方法

摘要

本发明公开了一种网络幅相可分解的赋形阵列天线设计方法，属于微波阵列天线技术领域。本发明方法首先通过优化算法计算理想阵列的幅相分布，选择合适的天线单元，并采用软件计算考虑天线互耦条件下阵列的幅相分布，其次进行天线子阵划分，一方面对天线单元进行优化选择和设计，并计算出其关心的电气指标；另一方面确定每个子阵内馈电网络的幅度和相位分布，找出其中最大幅度值，对整个馈电网络进行多级分解。本发明方法既考虑了天线单元的互耦特性和相位差异，又简化了网络的设计难度，相对于现有技术具有明显的技术先进性。

主权项

1.一种网络幅相可分解的赋形阵列天线设计方法，其特征在于，用于对单元数目为M的阵列进行波束赋形设计，M≥8；该方法包括以下步骤：/n步骤1：根据要赋形的方向图范围，计算天线单元间距d，d≤λ/(1+sinθ)，λ为空气中的波长，θ为赋形范围；采用优化算法计算出理想阵列的幅度和相位分布，其中，幅度分布为A₀₁,A₀₂,…A_0M，各幅度值为以最大幅度值进行归一化所得的对数值，单位为dB，相位分布为P₀₁,P₀₂,…P_0M，各相位值的单位为度；/n步骤2：选择天线单元，优化天线单元的技术指标，并对组阵后的阵列进行电磁仿真，优化后得到天线单元之间的耦合系数以及每一个天线单元的阵中方向图，所述阵中方向图包含幅度和相位信息；/n步骤3：将步骤2中得到的耦合系数和阵中方向图带入到步骤1的优化算法中，得到考虑互耦条件下的阵列中每一个天线单元的幅度和相位分布，其中，幅度分布为A_i1,A_i2,…A_iM，相位分布为P_i1,P_i2,…P_iM，i为子阵序号，1≤i≤N；/n步骤4：根据阵列中天线单元的个数、频率以及馈电网络插入损耗的预估值，将阵列划分为N个子阵，其中N的取值为2的整数幂，每个子阵中天线单元的数量为m_i；每个子阵中天线单元的幅度和相位值按照步骤3中计算出的A_i1,A_i2,…A_iM和P_i1,P_i2,…P_iM进行分配，以此对阵列天线的馈电网络进行设计，完成赋形阵列天线的设计。/n