[发明专利]一种多波束天线及其反射面设计方法

权利要求书

1.一种多波束天线，包括天线座架、天线面和辐射喇叭；其特征在于，所述天线面的反射面为左右对称的赋形曲面，所述辐射喇叭与所述天线面之间位置固定，所述天线面与所述天线座架之间具有俯仰调节机构和方位调节机构；所述赋形曲面具有位于其对称面左右两侧的对称的两个馈源焦点，从馈源焦点向赋形曲面引出的射线经赋形曲面反射后形成平行光束；若以过某一馈源焦点且与该馈源焦点所对应的平行光束相垂直的平面作为参考面，则赋形曲面使得从该馈源焦点出发经赋形曲面反射而至参考面的各光线的光程差最小；所述辐射喇叭分布在赋形曲面的两个馈源焦点之间。

2.根据权利要求1所述的多波束天线，其特征在于，所述天线面的口面为椭圆形。

3.根据权利要求1所述的多波束天线，其特征在于，所述天线座架上还设有用于调整座架垂直度的调平机构。

4.根据权利要求1所述的多波束天线，其特征在于，所述辐射喇叭共有奇数个且排成一行，两侧的辐射喇叭相对于正中的辐射喇叭对称分布。

5.根据权利要求1所述的多波束天线，其特征在于，所述辐射喇叭为波纹或光壁喇叭。

6.如权利要求1～5中任一项所述多波束天线的反射面的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立o-xyz坐标系，预设反射面方程z＝f(x,y)及最大扫描角度数；其中，f(x,y)为n阶多项式，且反射面相对于yoz平面对称；

(2)在xoz平面以内取定一点作为边缘馈源焦点，以从边缘馈源焦点指向反射面的矢量为入射线，入射线经反射面反射后的矢量为反射线；将反射线与z轴的夹角作为最大扫描角，并将过边缘馈源焦点且与反射线相垂直的平面设定为参考面；

(3)求取从边缘馈源焦点射出的入射线经反射面反射后到参考面的光程；

(4)以光程差为优化目标，通过优化算法求解使得综合光程差最小的反射面方程，完成反射面设计。

7.根据权利要求6所述的设计方法，其特征在于，所述步骤(4)中，综合光程差由光程差在函数空间中的范数表达，优化算法为基于泛函分析原理的非线性最优化方法。

8.根据权利要求6所述的设计方法，其特征在于，所述步骤(2)中，边缘馈源焦点选取为x轴上的点。