[發明專利]天線罩的球面等徑比共形映射方法

有效

• 申請號: 202010973885.9
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112186352B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 劉立國;馬良荔;裴晶晶;谷曉鵬;包中華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: H01Q1/42
• 分類號: H01Q1/42;H01Q17/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 劉琳

本發明涉及天線罩設計技術領域，尤其涉及天線罩的球面等徑比共形映射方法，建立位于x軸與y軸的映射平面；所述平面上分布有點陣，每一點代表一個周期單元，各周期單元之間無覆蓋；確定點陣中某一點Q₀為圓心，找到點陣中任一點Q；建立天線罩的表面球面，將Q₀沿z軸映射至球面上的對應點P₀，將Q映射至球面上的對應點P；將Q的所在單元與P為原點的切平面建立局部映射；將Q的所在單元以縮放系數為α_r，進行線性映射到P的所在球面處，使得Q到Q₀的距離與P到P₀的弧長成正比。本發明能設計實現表面為球形的天線罩。

技術領域

本發明涉及天線罩設計技術領域，尤其涉及天線罩的球面等徑比共形映射方法。

背景技術

在天線罩表面使用吸收材料，大多數共形吸收材料都是研究柱面共形的，這是由于柱面共形只在一個方向彎曲。然而，當在二維球面上建立共形吸收體時，例如在一個球體上，沒有合適的等距映射將平面單元放置到曲面上。這使得天線罩共形吸收體的設計和實現變得更加困難。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供的天線罩的球面等徑比共形映射方法，其能設計實現表面為球形的天線罩。

本發明提供的天線罩的球面等徑比共形映射方法，包括：

建立位于x軸與y軸的映射平面；所述平面上分布有點陣，每一點代表一個周期單元，各周期單元之間無覆蓋；

確定點陣中某一點Q₀為圓心，找到點陣中任一點Q；

建立天線罩的表面球面，將Q₀沿z軸映射至球面上的對應點P₀，將Q映射至球面上的對應點P；

將Q的所在單元與P為原點的切平面建立局部映射；

將Q的所在單元以縮放系數為α_r，進行線性映射到P的所在球面處，使得Q到Q₀的距離與P到P₀的弧長成正比。

進一步地，所述Q到Q₀的距離與P到P₀的弧長的關系式為：

k_rr_Q＝R₀θ_P (1)

公式(1)中，k_r為比例系數，r_Q為Q到Q₀的距離，R₀為P到球面球心的距離，即天線罩的球面半徑，θ_P為P點所在球面半徑與z軸之間的夾角。

更進一步地，所述周期單元的形狀為雙六邊形環。

再進一步地，所述局部映射中平面等效的適用條件為：

p/2R₀sin(π/36) (2)

公式(2)中，p為雙六邊形環的周期，R₀為P到球面球心的距離，即天線罩的球面半徑。

在上述技術方案中，所述縮放系數為α_r的表達式為：

公式(3)中，θ_P為P點所在球面半徑與z軸之間的夾角，k_r為比例系數。

優選地，所述比例系數k_r＝1.2。

在本發明中，將平面上的每個周期單元都可映射在天線罩的表面球面上，并且能夠使球形天線罩在預定頻段內實現較好的寬帶吸波能力。

附圖說明