[發明專利]平面相控反射陣天線的設計方法

在審

• 申請號: 201210581907.2
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103022729A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 孫科
• 申請（專利權）人: 北京航天福道高技術股份有限公司
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q3/30;H01Q3/28;H01Q1/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高增益天線，尤其涉及一種平面相控反射陣天線的設計方法。

背景技術

現有的高增益天線主要有兩種類型，一種是陣列天線，另一種是反射面天線。平面反射陣，在國內的情況是：因為產品化過程中的種種問題，包括結構設計、可靠性設計、專業人員、加工能力、調測條件等等，發展仍然緩慢，實現商用化還有很多工作要做。

相控陣是陣列天線的一種。從相控陣領域來看，要解決的問題主要有：如何去掉原來復雜的饋電網絡，如何提高天線的可靠性，如何減小盲區，如何抑制柵瓣、控制副瓣等。

傳統的相控陣，每一個天線單元都要單獨饋電，對于大型陣列來說，饋電網絡非常復雜，調試非常麻煩，成本也是非常高的。每一個單元單獨饋電，導致了天線的可靠性降低，天線單元非常容易出問題，導致波束的實際指向和預期指向相去甚遠。最古老的天線（單元）診斷方法是逐元法，對天線單元逐一診斷，費時費力。在上世紀90年代初期發展起來的近場診斷方法，極大地提高了陣列（尤其是大型陣列）的診斷效率。但近場診斷方法只是提供了一種高效的診斷措施，并不能從源頭上提高陣列的可靠性。

以平面反射陣為基礎的相控陣至今未見報道。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種平面相控反射陣天線的設計方法。該方法可結合平面反射陣和相控陣的優點，組合而成為基于平面反射陣的相控陣天線。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種平面相控反射陣天線的設計方法，特征在于：

1、采用空饋技術替代了傳統的陣列單元逐一饋電的技術。

2、采用周期性的、晶格化的EBG結構。晶格中對每一個單元激勵的幅度和相位是可以任意賦值的，能夠有效地抑制柵瓣，比已知的相控陣具有更明顯的靈活性，各主要電氣參數更優。

3、采用平面電路板，使天線的輪廓高度急劇降低。

所述的周期是指可變周期。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明把周期性、晶格化技術運用于相控陣，更加方便地抑制了柵瓣、副瓣，減小了盲區，有效提高了通信系統的精度和數據傳輸速度。2、用空饋技術替代了傳統的陣列單元逐一饋電的技術，極大地提高了天線的可靠性。3、采用空饋技術，使得在天線系統的設計初期，準確計算（仿真）天線系統的主要電氣性能參數成為可能。4、將傳統的微波平面電路的設計理念、方法、手段引入天線設計，使天線的輪廓高度急劇降低、可靠性顯著提高。

附圖說明

圖1是本發明設計出來的天線結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，本發明在對天線的設計方法上做了如下改進：

1、本發明采用空饋技術替代了傳統的陣列單元逐一饋電的技術。采用空饋技術，無須對每一個天線單元單獨饋電，極大地提高了天線的可靠性。

2、采用周期性的、晶格化的EBG結構。晶格中對每一個單元激勵的幅度和相位是可以任意賦值的，能夠有效地抑制柵瓣，比已知的相控陣具有更明顯的靈活性，各主要電氣參數更優。

3、采用平面電路板，使天線的輪廓高度急劇降低。

所述的周期是指可變周期。