[發(fā)明專利]和差波束天線的子陣劃分和電壓分布方法、裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111361932.5
• 申請(qǐng)日: 2021-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN113794062B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)文濤;余劍鋒;朱自力;孫振龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京天朗防務(wù)科技有限公司
• 主分類號(hào): H01Q21/00
• 分類號(hào): H01Q21/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種和差波束天線的子陣劃分和電壓分布方法，其特征在于，包括：

確定天線的子陣總數(shù)和天線單元總數(shù)，計(jì)算各個(gè)種類子陣中的天線單元數(shù)；

根據(jù)各個(gè)種類子陣中的天線單元數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系，調(diào)整天線中的子陣種類數(shù)；調(diào)整步驟包括：按照以下公式形式表達(dá)一維線陣天線的天線單元總數(shù)Z：

Z=2（M₁×n₁＋M₂×n₂），

其中，n₁ 和n₂分別為子陣個(gè)數(shù)，M₁和M₂分別為對(duì)應(yīng)子陣中的天線單元數(shù)；若M₁等于M₂，則子陣種類數(shù)調(diào)整為2；若M₁不等于M₂，則子陣種類數(shù)調(diào)整為4；

根據(jù)天線的子陣種類數(shù)，進(jìn)行天線半陣的天線單元子陣劃分；劃分步驟包括：若子陣種類數(shù)為2，則將天線半陣的天線單元均勻劃分為多個(gè)相同的子陣；若子陣種類數(shù)為4，則將天線半陣的天線單元?jiǎng)澐譃?種種類的多個(gè)子陣；將天線的兩個(gè)半陣鏡像對(duì)稱設(shè)置；

計(jì)算天線的方向圖，提取其中的副瓣，對(duì)天線半陣的子陣進(jìn)行電壓分布調(diào)整，直到提取的副瓣的數(shù)值變化在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；

根據(jù)天線的子陣種類數(shù)，確定對(duì)天線子陣進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)的次數(shù)，并進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)；

計(jì)算仿真天線的方向圖，根據(jù)天線的子陣種類數(shù)，確定對(duì)子陣的功分器電壓分布的調(diào)整次數(shù)，并進(jìn)行電壓分布調(diào)整。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的和差波束天線的子陣劃分和電壓分布方法，其特征在于，所述直到提取的副瓣的數(shù)值變化在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，包括：

采用遺傳算法對(duì)子陣的功分器進(jìn)行迭代計(jì)算，每次迭代后提取天線方向圖中的最小副瓣，直到連續(xù)提取預(yù)設(shè)次數(shù)的最小副瓣相比上一次提取的最小副瓣的數(shù)值變化，均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，則選取其中最小副瓣最小時(shí)的電壓分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的和差波束天線的子陣劃分和電壓分布方法，其特征在于，所述直到提取的副瓣的數(shù)值變化在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，之后還包括：

計(jì)算在選取的電壓分布下，檢測頻率點(diǎn)處的方向圖，若方向圖中的最小副瓣的數(shù)值變化在檢測范圍內(nèi)，則確定選取的電壓分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的和差波束天線的子陣劃分和電壓分布方法，其特征在于，所述根據(jù)天線的子陣種類數(shù)，確定對(duì)天線子陣進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)的次數(shù)，包括：

若M₁等于M₂，則仿真設(shè)計(jì)的次數(shù)為1；若M₁不等于M₂，則仿真設(shè)計(jì)的次數(shù)為2。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的和差波束天線的子陣劃分和電壓分布方法，其特征在于，所述并進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，包括：

使用高頻結(jié)構(gòu)仿真，建立天線單元與功分器一體化模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的和差波束天線的子陣劃分和電壓分布方法，其特征在于，所述根據(jù)天線的子陣種類數(shù)，確定對(duì)子陣的功分器電壓分布的調(diào)整次數(shù)，包括：

若M₁等于M₂，則調(diào)整1種子陣中功分器的電壓分布；若M₁不等于M₂，則調(diào)整2種子陣中功分器的電壓分布。

7.一種和差波束天線的子陣劃分和電壓分布裝置，其特征在于，包括：數(shù)量獲取單元、種類調(diào)整單元、子陣劃分單元、第一電壓分布單元、仿真單元和第二電壓分布單元，其中：

所述數(shù)量獲取單元，用于確定天線的子陣總數(shù)和天線單元總數(shù)，計(jì)算各個(gè)種類子陣中的天線單元數(shù)；

所述種類調(diào)整單元，用于根據(jù)各個(gè)種類子陣中的天線單元數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系，調(diào)整天線中的子陣種類數(shù)；調(diào)整步驟包括：按照以下公式形式表達(dá)一維線陣天線的天線單元總數(shù)Z：

Z=2（M₁×n₁＋M₂×n₂），

其中，n₁ 和n₂分別為子陣個(gè)數(shù)，M₁和M₂分別為對(duì)應(yīng)子陣中的天線單元數(shù)；若M₁等于M₂，則子陣種類數(shù)調(diào)整為2；若M₁不等于M₂，則子陣種類數(shù)調(diào)整為4；

所述子陣劃分單元，用于根據(jù)天線的子陣種類數(shù)，進(jìn)行天線半陣的天線單元子陣劃分；劃分步驟包括：若子陣種類數(shù)為2，則將天線半陣的天線單元均勻劃分為多個(gè)相同的子陣；若子陣種類數(shù)為4，則將天線半陣的天線單元?jiǎng)澐譃?種種類的多個(gè)子陣；將天線的兩個(gè)半陣鏡像對(duì)稱設(shè)置；

所述第一電壓分布單元，用于計(jì)算天線的方向圖，提取其中的副瓣，對(duì)天線半陣的子陣進(jìn)行電壓分布調(diào)整，直到提取的副瓣的數(shù)值變化在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；

所述仿真單元，用于根據(jù)天線的子陣種類數(shù)，確定對(duì)天線子陣進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)的次數(shù)，并進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)；

所述第二電壓分布單元，用于計(jì)算仿真天線的方向圖，根據(jù)天線的子陣種類數(shù)，確定對(duì)子陣的功分器電壓分布的調(diào)整次數(shù)，并進(jìn)行電壓分布調(diào)整。