The invention discloses a design method of a compound parabolic receiving antenna and a compound parabolic receiving antenna, which are applied to deep ultraviolet optical communication. According to this design method, the height of compound paraboloid (CPC) can be greatly reduced, the field of view angle can be increased, and the path loss of deep ultraviolet signal in the transmission process can be reduced. At the same time, the economy and practicability of CPC can be improved. The antenna comprises an optimized composite parabolic concentrator and a deep ultraviolet filter. The compound paraboloid concentrator has a hollow conical structure, an optical film for increasing reflection is attached to the inner surface, a through hole is at the bottom of the concentrator, and a deep ultraviolet filter is below the through hole. At the same time, the deep ultraviolet filter can effectively filter out the noise interference of other bands and effectively improve the signal-to-noise ratio.
【技术实现步骤摘要】
一种复合抛物面接收天线设计方法以及复合抛物面接收天线
本专利技术属于深紫外光通信领域,具体涉及一种应用于深紫外光通信的复合抛物面接收天线的优化设计方法。
技术介绍
深紫外光通信是一种新型的通信方式,接收天线是非视距深紫外光通信系统的重要组成部分,它能够收集大气中散射的微弱信号,并对信号进行滤波。目前深紫外光通信接收端常用的接收天线是菲涅尔透镜。菲涅尔透镜的视场角较小,不能满足大角度收集信号的要求。因此采用复合抛物面作为接收天线。复合抛物面聚光器(CPC)是基于边缘光学原理设计的一种非成像聚光器,最初应用于太阳能聚光,它能够将特定角度范围内的光汇聚到探测器表面。但是在实际应用中,标准CPC由于体积大,加工困难,难以满足实际通信的要求。因此需要对现有的CPC进行优化设计,来满足实际应用的需求。
技术实现思路
针对上述本领域中存在的技术问题,本专利技术提供了一种复合抛物面接收天线的设计方法,所述方法主要包括以下步骤:1).建立平板接收型复合抛物面聚光器模型;2).为减小所型复合抛物面聚光器的体积,基于所述步骤1)中建立的所述模型,对所述型复合抛物面聚光器进行截取,确定与截取比有关的参数;3).确定深紫外光通信过程中光信号能量的路径损耗;4).根据所述步骤2)中确定的所述与截取比有关的参数以及所述步骤3)中确定的所述光信号能量的路径损耗,确定最优截取比。进一步地,所述步骤1)中建立平板接收型复合抛物面聚光器模型,具体包括:对所述复合抛物面聚光器的横切面建立xoy坐标系,设所述横切面由抛物线F1P1,F2P2轴对称旋转形成;其中,a表示标准复合抛物面入射面半径,hmax ...
【技术保护点】
1.一种复合抛物面接收天线的设计方法,其特征在于:主要包括以下步骤:1).建立平板接收型复合抛物面聚光器模型;2).基于所述步骤1)中建立的所述模型,对所述型复合抛物面聚光器进行截取,确定与截取比有关的参数;3).确定深紫外光通信过程中光信号能量的路径损耗;4).根据所述步骤2)中确定的所述与截取比有关的参数以及所述步骤3)中确定的所述光信号能量的路径损耗,确定最优截取比。
【技术特征摘要】
1.一种复合抛物面接收天线的设计方法,其特征在于:主要包括以下步骤:1).建立平板接收型复合抛物面聚光器模型;2).基于所述步骤1)中建立的所述模型,对所述型复合抛物面聚光器进行截取,确定与截取比有关的参数;3).确定深紫外光通信过程中光信号能量的路径损耗;4).根据所述步骤2)中确定的所述与截取比有关的参数以及所述步骤3)中确定的所述光信号能量的路径损耗,确定最优截取比。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤1)中建立平板接收型复合抛物面聚光器模型,具体包括:对所述复合抛物面聚光器的横切面建立xoy坐标系,设所述横切面由抛物线F1P1,F2P2轴对称旋转形成;其中,a表示标准复合抛物面入射面半径,hmax表示标准复合抛物面高度,θ0表示标准复合抛物面聚光器视场角。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述步骤2)中对所述型复合抛物面聚光器进行截取,确定与截取比有关的参数,具体包括:通过以下公式分别确定复合抛物面聚光器的几何聚光比c(θ0,k)和视场角θk:其中,b表示出射面半径,k表示截取比,其定义为复合抛物面的高度h...
【专利技术属性】
技术研发人员:马建设,张家魁,苏萍,吴天峰,山涛,
申请(专利权)人:清华大学深圳研究生院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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