[发明专利]偏馈抛物面多波束天线馈源阵列的设计方法

权利要求书

1.偏馈抛物面多波束天线馈源阵列的设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1.确定偏馈抛物反射面天线的主面直径；

步骤2.确定偏馈抛物反射面天线的焦径比；

步骤3.馈源单元的设计；

步骤4.设计偏置抛物反射面的偏置距离

偏置距离的选取原则是以馈源对偏置抛物面下边缘的反射线不遮挡为出发点；

步骤5.设计馈源区域尺寸和合理的馈源布局分布与组合

本步骤即是对馈源阵列排布的设计，利用馈源的横向偏焦，即馈源沿垂直于抛物面轴线的方向移动，使抛物面天线的波束发生偏转，波束偏离轴线，从而使波瓣在小角度范围内实现扫描，以达到天线在高增益的情况下的宽角覆盖能力；为了实现点波束均匀覆盖指定的覆盖角度，采用三角形栅格阵列排布形式，三角形栅格每个顶点代表一个馈源，每个馈源产生一个波束；为了充分利用馈源数，以较少的馈源产生较多的点波束，本步骤采用增强馈源技术，即以每个三角形栅格的三个馈源组成一组，再产生一个波束；通过控制三角形边长即馈源之间的距离，可以调节形成的点波束之间的距离，使点波束满足相交电平要求，完成波束均匀覆盖；当要形成若干定点波束时，可以根据波束指向角度设计三角形栅格边长，为了不让定点波束影响整个波束覆盖的格局，还可以采用大小不一的三角形栅格组成阵列排布。

2.根据权利要求1所述的偏馈抛物面多波束天线馈源阵列的设计方法，其特征在于：所述步骤2中焦径比选取范围在0.5-1之间。

3.根据权利要求1所述的偏馈抛物面多波束天线馈源阵列的设计方法，其特征在于：所述馈源布局，充分利用了馈源个数，产生的点波束数目大于2倍馈源数，均匀覆盖指定空间角度。

4.根据权利要求1所述的偏馈抛物面多波束天线馈源阵列的设计方法，其特征在于：所述步骤5中首先要根据步骤1-步骤4已得到的尺寸及指标要求的波束覆盖范围，计算出馈源阵列的区域。馈源阵列采用三角形栅格形式，为了得到定点波束时，还可采用大小不同的正三角形；为了不使波束指向超过指标给定的波束覆盖范围，馈源阵列边缘部分还可用不等三角形补齐。

5.根据权利要求1所述的偏馈抛物面多波束天线馈源阵列的设计方法，其特征在于：所述步骤5的馈源阵列中，小三角形边长对应0.6°的空间角，大三角形边长对应0.9°的空间角，所有的馈源都分布在一定的馈源区域内，小三角形栅格的设置是为了得到8个定点波束。

6.根据权利要求1所述的偏馈抛物面多波束天线馈源阵列的设计方法，其特征在于：利用127个馈源产生了317个点波束，各个点波束增益46dB以上，副瓣电平-25dB以下，波束宽度小于0.8°，点波束间相交电平大于-2dB，形成的点波束能均匀覆盖4°半张角；在水平维方向，形成了0°，0.6°，1.2°，1.8°，2.4°，3°，3.6°，4°八个指向准确的定点波束。