[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于二維正交結(jié)構(gòu)的漏波天線的傳播常數(shù)的計(jì)算方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010103728.2
• 申請(qǐng)日: 2020-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN111403916A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾祥家;李元新;龍?jiān)屏?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q13/20
• 分類號(hào): H01Q13/20;H01Q1/38;H01Q1/50;G01R29/10;G06F30/20
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 黃啟文

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于二維正交結(jié)構(gòu)的漏波天線的傳播常數(shù)的計(jì)算方法，通過使用原用于一維周期漏波天線的宏元胞法，對(duì)其計(jì)算參數(shù)重新優(yōu)化，得到應(yīng)用于二維正交貼片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)宏元胞法；然后通過雙端口測(cè)量所述二維正交貼片漏波天線各個(gè)角度的散射參數(shù)；最后通過所述測(cè)得的散射參數(shù)，計(jì)算得到各個(gè)角度的傳播常數(shù)，能精確得到天線各個(gè)角度上的傳播常數(shù)曲線，通過多個(gè)角度的曲線，能得到目標(biāo)天線的完整傳播特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線電領(lǐng)域，更具體地，涉及一種應(yīng)用于二維正交結(jié)構(gòu)的漏波天線的傳播常數(shù)的計(jì)算方法。

背景技術(shù)

由于漏波天線具有頻率掃描功能，因此廣泛的應(yīng)用于共形天線，高分辨率雷達(dá)和衛(wèi)星通信中。與諧振天線不同，當(dāng)漏波天線工作在泄露波頻帶中時(shí)，天線功率會(huì)沿其長(zhǎng)邊以空間波的形式輻射出去。常見的漏波天線為一維周期貼片結(jié)構(gòu)，其輻射波束具有在同一平面上進(jìn)行頻率掃描的能力。常見的二維漏波天線有牛眼型、放射型、金屬陣列型等。常見的一維漏波天線輻射傳播常數(shù)或者天線輻射分析方法有：本征模式法、橫向腔膜法、解卷積法、單元胞法、宏元胞法，以及用于二維漏波天線的互易性譜域周期法、周期性譜域阻抗法、全波分析法等。但是目前現(xiàn)有的二維正交漏波天線的傳播常數(shù)計(jì)算復(fù)雜，通用性不光，不簡(jiǎn)便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的二維正交漏波天線的傳播常數(shù)計(jì)算復(fù)雜，通用性不廣以及不簡(jiǎn)便的缺陷，提出一種應(yīng)用于二維正交結(jié)構(gòu)的漏波天線的傳播常數(shù)的計(jì)算方法。

為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案是：

一種應(yīng)用于二維正交結(jié)構(gòu)的漏波天線的傳播常數(shù)的計(jì)算方法，包括以下步驟：

S1：使用原用于一維周期漏波天線的宏元胞法，對(duì)其計(jì)算參數(shù)重新優(yōu)化，得到應(yīng)用于二維正交貼片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)宏元胞法；

S2：通過雙端口測(cè)量所述二維正交貼片漏波天線各個(gè)角度的散射參數(shù)；

S3：通過所述測(cè)得的散射參數(shù)，計(jì)算得到各個(gè)角度的傳播常數(shù)。

優(yōu)選的是，所述二維正交貼片結(jié)構(gòu)包括正交金屬貼片輻射體、金屬地板和饋電接頭。

優(yōu)選的是，所述通過雙端口測(cè)量所述二維正交貼片漏波天線各個(gè)角度的散射參數(shù)包括通過位于天線中心和天線邊緣的雙端口獲得天線的散射參數(shù)，包括S11、S12、S21、S22的實(shí)部值以及虛部值。

優(yōu)選的是，所述計(jì)算參數(shù)重新優(yōu)化包括對(duì)計(jì)算參數(shù)中的周期單元間距和周期單元個(gè)數(shù)進(jìn)行重新等效計(jì)算。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于二維正交結(jié)構(gòu)的漏波天線的傳播常數(shù)的計(jì)算方法，在基本計(jì)算方法不變的情況下，通過對(duì)應(yīng)天線不同角度的特定操作以及優(yōu)化各個(gè)角度上的結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到宏元胞法在二維正交漏波天線上的應(yīng)用的實(shí)際公式方法，能精確得到天線各個(gè)角度上的傳播常數(shù)曲線，通過多個(gè)角度的曲線，能得到目標(biāo)天線的完整傳播特性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的步驟示意圖；

圖2為本發(fā)明的二維正交貼片漏波天線的基本示意圖，其中(1)為任意周期貼片結(jié)構(gòu)，(2)為周期之間的正交耦合；

圖3為本發(fā)明的二維正交貼片漏波天線的基本結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明的二維正交貼片漏波天線的俯視圖，其中(3)為正交結(jié)構(gòu)的金屬貼片，(4)為天線的介質(zhì)基板；

圖5為本發(fā)明的二維正交貼片漏波天線的側(cè)視圖，其中(5)為天線金屬地板，(6)為同軸饋電頭；

圖6為本發(fā)明所述在天線所求角度的中心和邊緣分別設(shè)置同軸雙端口的示意圖；

圖7為采用仿真S11結(jié)果計(jì)算的宏元胞法和仿真結(jié)果對(duì)比圖。