[發(fā)明專利]基于遠場的變形反射面天線相位中心修正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310436340.4
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103490172A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 連培園;王偉;段寶巖;朱敏波;李鵬;張逸群;許萬業(yè);胡乃崗;楊癸庚
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q19/10
• 分類號: H01Q19/10;H01Q3/32
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于遠場的變形反射面天線相位中心修正方法，包括如下步驟：

（1）用變形反射面天線的最佳吻合參數p，建立最佳吻合拋物面的口徑面總光程差δ；

（2）用步驟（1）中的口徑面總光程差δ，建立最佳吻合拋物面的口徑面相位差

（3）根據口徑場方法，利用步驟（2）中的口徑面相位差建立變形反射面天線遠場電場E′(θ,φ)計算公式：

式中，θ為球坐標系的仰角，φ為球坐標系的方位角，該球坐標系的圓心處于口徑面中心o₀，對應的笛卡爾坐標系為o₀x₀y₀z₀，ρ′為x₀o₀y₀平面內極坐標的極徑分量，φ′為x₀o₀y₀平面內極坐標的極角分量，Q(ρ′,φ′)為口徑場分布函數，j為虛數符號，為波常數，f′為工作頻率，c′為光速，A為反射面天線在x₀o₀y₀平面上的投影面積；

（4）對步驟（3）中指數項進行一階泰勒級數展開，用最佳吻合參數p表示近似遠場電場E′_a(θ,φ)：

E′_a(θ,φ)＝E(θ,φ)+c^T(θ,φ)·p，

其中，c(θ,φ)為遠場測量點(θ,φ)處的電場對最佳吻合參數p的敏度列向量，E(θ,φ)為遠場測量點(θ,φ)處的理想電場，上標T為矩陣轉置運算符；

（5）在主波束附近選擇m個遠場測量點(θ_i,φ_i)，i＝1,2,…,m，m≥6，分別帶入步驟（4）近似遠場電場E′_a(θ,φ)中，組成以最佳吻合參數p為變量的線性方程組：

E→a′(θ,φ)=E→(θ,φ)+B·p]]>

式中，E→a′(θ,φ)=[Ea′(θ1,φ1),...,Ea′(θm,φm)]T]]>是變形反射面天線在m個遠場測量點(θ_i,φ_i)處的近似電場E′_a(θ_i,φ_i)組成的列向量，是理想反射面天線在m個遠場測量點(θ_i,φ_i)處的理想電場E(θ_i,φ_i)組成的列向量，B＝[c(θ₁,φ₁),…,c(θ_m,φ_m)]^T是m個遠場測量點(θ_i,φ_i)處的電場對最佳吻合參數p的敏度列向量c(θ_i,φ_i)組成的m行6列矩陣；

（6）根據步驟（4）的敏度列向量c(θ,φ)，生成m個遠場測量點(θ_i,φ_i)處的電場對最佳吻合參數p的敏度數據c^d(θ_i,φ_i)，將敏度數據按照測量點順序整理成矩陣B的形式存儲起來；

（7）根據口徑場方法，生成m個遠場測量點(θ_i,φ_i)處理想電場數據E^d(θ_i,φ_i)，將理想電場數據按照測量點順序整理成列向量的形式存儲起來；

（8）測量m個遠場測量點(θ_i,φ_i)處的實際電場數據E′^d(θ_i,φ_i)，將測量的實際電場數據按照測量點順序整理成列向量的形式存儲起來；

（9）調用步驟（6）、（7）、（8）存儲的數據文件，求解步驟（5）的線性方程組，得到最佳吻合參數p的最小二乘解；

（10）將步驟（9）中最佳吻合參數p的最小二乘解帶入下面三式，求得變形反射面天線的相位中心修正量：

Δf₁＝u_o+f·sin(β)≈u_o+f·β，

Δf₂＝v_o-f·sin(α)≈v_o-f·α，

Δf₃＝w_o-[2f-f·cos(α)-f·cos(β)]+h≈w_o+h，

其中，Δf₁為相位中心沿X′軸的修正量，Δf₂為相位中心沿Y′軸的修正量，Δf₃為相位中心沿Z′軸的修正量；

（11）根據相位中心修正量Δf₁、Δf₂和Δf₃，將饋源沿X′軸移動Δf₁，沿Y′軸移動Δf₂，沿Z′軸移動Δf₃，實現(xiàn)變形反射面天線相位中心的修正。