[发明专利]考虑散射与透射的金属桁架式天线罩电性能预测方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达天线技术领域，具体是一种考虑散射与透射的金属桁架式天线罩电性能预测方法，可用于对带有金属桁架式天线罩的天线系统的电性能进行预测。

技术背景

天线罩是保护天线免受自然环境影响的透波壳，是由天然或人造电介质材料制成的覆盖物，或是由桁架支撑的电介质壳体构成的特殊形状的电磁明窗。设计优良的天线罩，除了具有保护性、传导性、可靠性、隐蔽性和装饰性等功能外，还可以延长整个系统各部分的使用寿命、降低寿命成本和操作成本、简化设计、降低维修成本、保证天线表面和位置的精确度、给天线操作人员创造良好的工作环境。但是天线罩也会对理想天线的电磁辐射产生影响，使理想的天线电性能有所降低。天线罩设计是结构设计与电性能设计结合的复杂设计。

随着我国航空、气象及军事技术的进步和军事形势的发展，进行远程精密跟踪测量雷达等高精度雷达和高增益天线的研究与制造已成为紧迫的任务。而特殊地理位置的自然环境对设备的影响较大，配备天线罩成为这些雷达、天线必不可少的要求，金属桁架天线罩以其良好的结构性能和电性能而受到欢迎，广泛应用于地面雷达、舰载雷达以及射电天文望远镜等天线上。

杜耀惟在1993年出版的经典著作《天线罩电信设计方法》一书中分析了金属桁架式天线罩中桁架散射对天线远场的影响，该方法首先依次求出单根肋的散射场，然后将所有肋的散射场加到天线的远场上，最终得到了加罩后天线的远场。该方法的不足是：没有考虑桁架外面所覆蒙皮对天线远场的影响。

唐守柱在2006年的论文《金属空间桁架天线罩分析与研究》中使用近似公式估算了金属桁架式天线罩中桁架和蒙皮对天线远场的影响。该方法的不足是：使用了近似公式，而没有从加罩前后天线的远场出发，所得结果误差较大。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种考虑散射与透射的金属桁架式天线罩电性能预测方法，以提高电性能预测精度。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：

（1）根据已知的天线口径场E(x,y)，计算天线的远场F(θ，φ)：

F(θ,φ)=∫∫SE(x,y)ejk0sinθ(xcosφ+ysinφ)dxdy,]]>

其中，x、y是以天线罩的球心为原点、口径面为xy平面的坐标系O-xyz中的直角坐标，θ、φ是观察点在O-xyz中的球坐标角，λ是天线的波长，根据天线工作频率f和光速c，按公式计算得到，O-xyz坐标系中的x、y、z方向的分量分别用i、j、k表示，s为积分单元的面积。

（2）根据天线的远场F(θ，φ)绘制天线的远场方向图，并从方向图中提取天线的电性能指标，该电性能指标包括增益值G₁、左第一副瓣电平值L₁、右第一副瓣电平值R₁和主瓣宽度值B₁；