[发明专利]一种计算圆口径天线辐射近场的等效方法

说明书

本发明公开了一种计算圆口径天线辐射近场的等效方法，该方法包括以下步骤：步骤1、在圆口径天线的口径面上，以一定的间距设置多个采样点；步骤2、根据每个采样点处的场分布，计算对应的等效磁流；步骤3、计算每个采样点处等效磁流在空间的辐射场；步骤4、将采样点的辐射场叠加，得到口径面上等效磁流的辐射总场；步骤5、计算场强修正系数。本发明适用于圆口径天线，也可推广应用于其他形状口径的天线；克服无法获得几何模型或者几何参数的限制，具有工程适用性。

技术领域

本发明涉及电磁兼容领域，尤其涉及一种计算圆口径天线辐射近场的等效方法。

背景技术

反射面天线是广泛使用的微波天线形式之一，分析反射面天线的辐射特性对于天线布局及电磁安全性分析具有重要意义。

商业仿真软件通常通过自建或者导入几何模型，然后进行电磁剖分，最后利用各种计算电磁学方法进行数值计算，可准确获得反射面天线辐射近场，这种方法计算精度高，但前提是必须获得天线的详细几何参数或者几何模型。

在无法获得几何参数进行建模、或者几何模型进行导入的情况下，利用本方法可快速计算反射面天线的辐射近场。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种计算圆口径天线辐射近场的等效方法，在无法获得反射面天线几何模型进行数值计算时，结合有限参数，通过等效方法，获得反射面天线辐射近场量级。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种计算圆口径天线辐射近场的等效方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、在圆口径天线的口径面上，以一定的间距设置多个采样点；

步骤2、根据每个采样点处的场分布，计算对应的等效磁流；

步骤3、计算每个采样点处等效磁流在空间的辐射场；

步骤4、将采样点的辐射场叠加，得到口径面上等效磁流的辐射总场；

步骤5、计算场强修正系数。

进一步地，本发明的步骤1中设置采样点的方法具体为：

在圆口径天线的口径面上设置采样点，圆形口径面位于xoy平面，中心为原点，将口径面划分为P×Q个正方形网格，每个子网格的边长为波长的1/10，采样点位于每个子网格的中心。

进一步地，本发明的步骤2中计算等效磁流的方法具体为：

口径面上每个采样点的等效磁流的表达式为：

其中为每个磁流源的坐标，位于口径面上；为口径面的单位法向矢量，即为采样点位置处的电场。

进一步地，本发明的步骤2中口径面的场分布的获取方法具体为：

口径面的场分布的获取方法包括：通过测试方法获得口径面上场分布，或者根据口径场分布函数获得口径面上场分布。

进一步地，本发明的步骤3中计算辐射场的方法具体为：

等效磁流源在空间任意位置产生的辐射场为：

其中g₀为自由空间格林函数。

进一步地，本发明的步骤4中计算辐射总场的具体方法为：

口径面上所有等效磁流源产生的总辐射场为：

其中为第(p,q)个等效磁流源在空间任意位置处的辐射场，Δs为口径面上每个子网格的面积，A为修正系数。