[發(fā)明專利]一種透射陣天線的超表面調(diào)控方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310608909.4
• 申請(qǐng)日: 2023-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN116613537A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)迫A;鄧固穎;何思遠(yuǎn);朱國(guó)強(qiáng);高火濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q15/00
• 分類號(hào): H01Q15/00;H01Q13/02;H01Q3/30
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊震

1.一種透射陣天線的超表面調(diào)控方法，其特征在于，包括：

在天線的喇叭饋源的輻射路徑上由近至遠(yuǎn)依次配置的第一超表面平面、第二超表面平面；

獲取喇叭饋源輻射到所述第一超表面平面的入射電場(chǎng)分布；

根據(jù)所述第一超表面平面的入射電場(chǎng)分布和目標(biāo)副瓣所需的幅度分布，基于粒子群優(yōu)化算法，獲得第一超表面平面的出射電場(chǎng)分布；

根據(jù)所述第一超表面平面的出射電場(chǎng)分布和第一超表面平面的入射電場(chǎng)分布，基于物理光學(xué)電磁算法，獲得第二超表面平面的入射電場(chǎng)分布；

根據(jù)目標(biāo)口徑效率所需的相位分布，調(diào)控第二超表面平面的入射電場(chǎng)分布獲得第二超表面平面的出射電場(chǎng)分布；

將所述第一超表面平面的入射電場(chǎng)分布對(duì)應(yīng)相位分布、第一超表面平面的出射電場(chǎng)分布所對(duì)應(yīng)相位分布確定為針對(duì)于第一超表面平面的第一目標(biāo)調(diào)控相位；

將第二超表面平面的入射電場(chǎng)分布所對(duì)應(yīng)相位分布，確定為針對(duì)于第二超表面平面的第二目標(biāo)調(diào)控相位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述透射陣天線的超表面的調(diào)控方法，其特征在于，所述第一超表面平面的入射電場(chǎng)分布，通過全波電磁仿真軟件CST的仿真所獲取。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述透射陣天線的超表面的調(diào)控方法，其特征在于，獲得第一超表面平面的出射電場(chǎng)分布，具體包括：

初始化部分區(qū)域的第一超表面平面的出射電場(chǎng)分布對(duì)應(yīng)相位分布；

將所述相位分布套通過鏡像拓展到第一超表面平面的所有區(qū)域，形成第一超表面平面的出射電場(chǎng)相位分布；

將所述第一超表面平面的出射電場(chǎng)相位分布與第一超表面平面的出射電場(chǎng)幅度分布組合成第一超表面平面的出射電場(chǎng)分布，其中，第一超表面平面的出射電場(chǎng)幅度分布相同于第一超表面平面的入射電場(chǎng)所對(duì)應(yīng)幅度分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述透射陣天線的超表面的調(diào)控方法，其特征在于，獲得第二超表面平面的入射電場(chǎng)分布的步驟之前還包括：

對(duì)第一超表面平面的出射電場(chǎng)分布進(jìn)行最優(yōu)化處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述透射陣天線的超表面的調(diào)控方法，其特征在于，所述最優(yōu)化處理，具體包括：

采用預(yù)設(shè)fitness函數(shù)對(duì)由第一超表面平面的出射電場(chǎng)分布的當(dāng)前值所得的第二超表面平面的入射電場(chǎng)幅度分布、切比雪夫幅值分布進(jìn)行評(píng)估，并更新所述當(dāng)前值；

迭代所述當(dāng)前值，得到最優(yōu)化第一超表面平面的出射電場(chǎng)分布。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述透射陣天線的超表面的調(diào)控方法，其特征在于，調(diào)控第二超表面平面的入射電場(chǎng)分布，具體為：

調(diào)控第二超表面平面的入射電場(chǎng)分布對(duì)應(yīng)相位分布，直至使得相位分布為預(yù)設(shè)常數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述透射陣天線的超表面的調(diào)控方法，其特征在于，

第一超表面平面的入射電場(chǎng)分布對(duì)應(yīng)幅度分布具體定義為：

x₁∈[-L₁/2,L₁/2],y₁∈[-L₁/2,L₁/2]

其中L₁為第一超表面平面的邊長(zhǎng)，x₁為第一超表面平面中心建立的二維坐標(biāo)系上橫坐標(biāo)值，y₁為第一超表面平面中心建立的二維坐標(biāo)系上縱坐標(biāo)值，為第一超表面平面對(duì)應(yīng)橫縱坐標(biāo)的入射電場(chǎng)幅值；

第一超表面平面的入射電場(chǎng)分布對(duì)應(yīng)相位分布具體定義為：

x₁∈[-L₁/2,L₁/2],y₁∈[-L₁/2,L₁/2]

其中L₁為第一超表面平面的邊長(zhǎng)，x₁為第一超表面平面中心建立的二維坐標(biāo)系上橫坐標(biāo)值，y₁為第一超表面平面中心建立的二維坐標(biāo)系上縱坐標(biāo)值，為第一超表面平面對(duì)應(yīng)橫縱坐標(biāo)的入射電場(chǎng)相位值。