[发明专利]一种紧缩场反射面边齿及设计方法

说明书

本发明涉及一种紧缩场反射面边齿及设计方法，该方法包括：确定所需紧缩场反射面静区尺寸及工作频率，并设计至少三种具有不同类型边齿的反射面；对各反射面分别进行仿真，并在其静区前、中、后三个位置分别得到幅度和相位的仿真数据，进而确定各反射面之中静区纵向一致性最佳的反射面及静区横向一致性最佳的反射面；结合静区纵向一致性最佳的反射面及静区横向一致性最佳的反射面的边齿类型设计优化反射面，并确定其边齿的各项可调节参数；对于优化反射面边齿的各项可调节参数分别进行优化，得到优化反射面边齿的具体数值。本发明能够减小反射面边缘对静区性能的影响，提高待测目标电磁特性测试的准确性。

技术领域

本发明涉及电磁测量技术领域，尤其涉及一种紧缩场反射面边齿及设计方法。

背景技术

紧缩场电磁测量技术自二十世纪六七十年代出现以来，以其测量不受天气和干扰杂波影响、所需测试场地较小、测量一致性好等优点，逐渐取代了传统远场测量方法，成为各类散射体和辐射体电磁特性参数的主要测量手段。

紧缩场的核心组成部分是反射面。反射面的面型形式依据反射面数量不同通常有所区别，常见的单反射面以单旋转抛物面为主，双反射面以双抛物柱面为主。反射面的边齿种类则多种多样，从最开始的普通三角形边齿一直发展到如今的混合卷绕边齿。

目前，最常见的反射面边齿形式主要可分为三种，有直角三角形边齿、余弦边齿以及拐角直边齿，如图1(a)至图1(c)所示，图1(a)至图1(c)是三种常见边齿形式口径面投影示意图，图1(a)示出了直角三角形边齿反射面投影，图1(b)示出了余弦边齿反射面投影，图1(c)示出了拐角直边齿反射面投影。这三种常见边齿各有优缺点，其中，直角三角形边齿研究历史最为悠久，理论研究相对深入，加工和设计难度也相对较低，但静区性能的好坏有赖于三角形斜边斜率的优化，而各个斜边之间有相对制约关系，很难找到一种最优方案。余弦边齿与直角三角形边齿比较相似，它将三角形斜边由直线变为余弦曲线，通过改变余弦曲线的阶次调整边齿引入静区的杂散场分布，虽然边齿形式较为新颖，但是最终的静区性能并没有太大改观。拐角直边齿将边齿设计的自由度进一步提升，相对于直角三角形边齿而言，同时将直角边和斜边变为折线形式，可以根据边齿绕射场的分布情况灵活设置拐角点的位置，从而减小反射面边缘对静区性能的影响，但该类边齿目前的形式单一，缺乏灵活性及适应性。

发明内容

本发明的目的是针对上述至少一部分不足之处，提供一种新的紧缩场反射面边齿及其设计方法，以减小反射面边缘对静区性能影响。

为了实现上述目的，本发明提供了一种紧缩场反射面边齿设计方法，该方法包括如下步骤：

S1、确定所需紧缩场反射面静区尺寸及工作频率，并设计至少三种具有不同类型边齿的反射面；

S2、对各反射面分别进行仿真，并在其静区前、中、后三个位置分别得到幅度和相位的仿真数据，进而确定各反射面之中静区纵向一致性最佳的反射面及静区横向一致性最佳的反射面；

S3、结合静区纵向一致性最佳的反射面及静区横向一致性最佳的反射面的边齿类型设计优化反射面，并确定其边齿的各项可调节参数；

S4、对于优化反射面边齿的各项可调节参数分别进行优化，得到优化反射面边齿的具体数值。

优选地，所述步骤S1中，设计的反射面包括直角三角形边齿反射面、余弦边齿反射面和拐角直边齿反射面。

优选地，所述步骤S3中，设计优化反射面，并确定其边齿的各项可调节参数时，所述可调节参数包括底边宽度、顶尖距离、拐点间距、拐点高度。

优选地，所述步骤S4中对于优化反射面边齿的各项可调节参数分别进行优化时，从中心向外侧，各边齿的底边宽度呈等差数列或等比数列排布。

优选地，所述步骤S4中对于优化反射面边齿的各项可调节参数分别进行优化时，从中心向外侧，各边齿的顶尖距离呈等差数列排布。