[发明专利]基于轴向偏焦的大型天线罩电性能补偿方法

摘要

本发明公开了一种基于轴向偏焦的大型天线罩电性能补偿方法，主要解决天线罩对天线电性能影响过大的问题。其技术方案是：根据口径场计算天线远场，绘制远场方向图并提取电性能指标；计算透过天线罩后的口径场；计算轴向偏焦的初始调整量；计算轴向偏焦时透过天线罩后的口径场；计算轴向偏焦前后带罩天线的远场，绘制远场方向图并提取电性能指标；对比无罩天线、轴向偏焦前后带罩天线的远场方向图和电性能指标，如满足天线的电性能要求，则输出无罩天线、轴向偏焦前后带罩天线的远场方向图和电性能指标及轴向偏焦量；否则，微调轴向偏焦量，并重复上述过程，直至电性能满足要求。本发明能有效改善带罩天线系统的电性能，可用于天线罩的分析与设计。

主权项

1.一种基于轴向偏焦的大型天线罩电性能补偿方法，其特征在于包括如下步骤：（1）根据已知的天线口径场计算天线的远场F(θ，φ)，绘制远场方向图T₁，并从远场方向图中提取电性能指标，即最大场强G₁、左一副瓣L₁和右一副瓣R₁；（2）用传输线理论计算天线罩上各点处的透射系数并计算透过天线罩后的口径场：（3）根据天线罩的透射系数以及天线的结构形式，计算天线轴向偏焦的初始调整量d_f：对于单反射面天线，其初始调整量为：其中Δη_T是透射系数的相位最大值与最小值之差，ξ_max是抛物面口径张角；若计算出的d_f大于0.1λ，则令d_f等于0.1λ，λ是天线的波长，其中f为天线工作频率，c为光速；对于双射面天线，其初始调整量的计算按以下两种方式进行：若调整馈源，按公式进行计算，其中ξ′_max是馈源对副反射面的张角；若计算出的d_f大于0.1λ，则令d_f等于0.1λ。若调整副反射面，按公式进行计算，其中ξ″_max是焦点对副反射面的张角；若计算出的d_f大于0.1λ，则令d_f等于0.1λ；（4）计算天线的轴向偏焦df造成的口径场的相位差Δψ，得到轴向偏焦时透过天线罩后的口径场：（5）根据透过天线罩后的口径场计算未轴向偏焦时带罩天线的远场F′(θ，φ)，绘制远场方向图T₂，并从该远场方向图中提取最大场强G₂、左一副瓣L₂、和右一副瓣R₂这些电性能指标；（6）根据轴向偏焦时透过天线罩的后口径场计算轴向偏焦时带罩天线的远场F″(θ，φ)，绘制远场方向图T₃，并从该远场方向图中提取最大场强G₃、左一副瓣L₃和右一副瓣R₃这些电性能指标；（7）对比步骤（1）、（5）、（6）中得到的远场方向图T₁、T₂、T₃和相应的电性能指标，计算加罩后对天线电性能指标的改变量，以及计算轴向偏焦后对带罩天线系统的电性能指标的改变量；（8）根据天线设计的电性能要求，判断加罩并且轴向偏焦后系统的电性能指标改变量是否满足预设要求，如果满足，则输出步骤（1）、（5）、（6）中得到的远场方向图T₁、T₂、T₃和相应的电性能指标；否则，对轴向偏焦量d_f进行微调，并重复步骤（4）到步骤（8），直至结果满足要求。