[发明专利]一种宽角扫描透镜终端天线及其扫描方式

权利要求书

1.一种宽角扫描透镜终端天线，其特征在于，包括由若干结构相同的阵元组成的总阵列，所述阵元自上而下包括一一对应的透镜和相控馈源阵列，所述相控馈源阵列由2N个子阵组成，每个所述子阵由N*N个天线单元组成，N∈[2，+∞]。

2.根据权利要求1所述的一种宽角扫描透镜终端天线，其特征在于，所述透镜为平凸透镜，且所述透镜的凸面朝向所述相控馈源，所述透镜的平面朝外辐射。

3.根据权利要求1所述的一种宽角扫描透镜终端天线，其特征在于，所述天线单元包括依次连接的顶层、中间层和底层，所述顶层为带有对切角的第一方形切角片；所述中间层为带有对切角的第二方形切角片，且所述第二方形切角片上设有缝隙，所述底层为接地板，且所述第一方形切角片和第二方形切角片的对切角在同一方向上。

4.根据权利要求3所述的一种宽角扫描透镜终端天线，其特征在于，同一所述子阵中的所述天线单元沿顺时针方向依次旋转90°。

5.根据权利要求1所述的一种宽角扫描透镜终端天线，其特征在于，通过稀疏布阵的原则选取若干个所述阵元作为哑元。

6.一种基于权利要求1-5任一所述的一种宽角扫描透镜终端天线的扫描方式，其特征在于，包括如下步骤：

S1、给予每个所述相控馈源阵列中每一个所述天线单元等幅馈电，且所述每个子阵中的所述天线单元相位依次相差90°，所述每个子阵的相位设置相同，得到所述总阵列的法向方向图；

S2、通过所述总阵列的法向方向图结合基于差分进化算法的可重构透镜天线阵列栅瓣抑制技术进行阵列综合分析，得到扫描目标扫描位置时的每个阵元的相位信息ψ_i；

S3、根据阵元的相位信息ψ_i和相控馈源阵列的相位中心的关系得到每一个相控馈源阵列的辐射特性，从而得到每一个相控馈源阵列中天线单元的相位

S4、根据得到的天线单元的相位进行设置天线单元的馈电相位。

7.根据权利要求6所述的一种宽角扫描透镜终端天线的扫描方式，其特征在于，步骤S2为根据总阵列的参数基于差分进化算法计算出每个阵元的最优决策变量X_best，G来抑制栅瓣。

8.根据权利要求6所述的一种宽角扫描透镜终端天线的扫描方式，其特征在于，所述阵元的相位信息ψ_i包括总阵列方向图分布的等效扫描方向图角度和馈电相位α。

9.根据权利要求7所述的一种宽角扫描透镜终端天线的扫描方式，其特征在于，计算所述最优决策变量X_best，G的步骤为：

步骤1、对总阵列的决策变量进行初始化，所述总阵列的决策变量为X_i，G；

步骤2、将初始化后的决策变量X_i，G代入评价函数Fit进行计算，若评价函数Fit大于设置的阈值，进入步骤3，否则，所述决策变量为最优决策变量X_best，G，输出最优决策变量X_best，G的值；

步骤3、对所述决策变量进行差分、交叉、选择的迭代运算，计算出新决策变量，返回步骤2。

10.根据权利要求9所述的一种宽角扫描透镜终端天线的扫描方式，其特征在于，S3中，所述阵元的相位信息ψ_i与所述相控馈源阵列中天线单元的相位一一映射对应。