The invention discloses a scanning beam estimation method and device for a series-fed VICTS planar array antenna, which belongs to the field of communication technology. The method includes: determining the parameters of series-fed VICTS planar array antenna according to the system application index; determining the beam direction when the excitation phase difference is zero on the x-axis component of coordinate system and when the excitation phase difference is zero on the y-axis component of coordinate system according to the rotation angle of the feed layer and the equivalent dielectric constant of the waveguide filling medium; and determining the beam direction when the excitation phase difference is zero on the y-axis component of coordinate system; and according to the array element spacing, the wavegu The rotation angle of the radiation layer, the beam pointing when the excitation phase difference on the x-axis component of the coordinate system is zero, and the beam pointing when the excitation phase difference on the y-axis component of the coordinate system is zero, the radiation pattern function is determined by the radiation pattern formula of the multi-encrypted VICTS array; within the range of the values of the pitch scanning angle and the azimuth scanning angle, the radiation pattern function is determined according to the radiation. The radiation pattern function calculates the maximum beam direction.
【技术实现步骤摘要】
串馈VICTS平板阵列天线扫描波束估计方法和装置
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种串馈VICTS平板阵列天线扫描波束估计方法和装置。
技术介绍
连续横向支节(ContinuousTransverseStub，CTS)天线由美国雷神公司在二十世纪九十年代最先提出，并开发出大量基于平板结构的CTS天线产品。经历近30年的发展，CTS天线技术已延伸至多个领域和多种形式，其中，串馈可变倾角连续横向支节(VariableInclinationContinuousTransverseStub，VICTS)阵列平板天线，具有低剖面、高效率、超宽带、高倾斜波束的优异性能。串馈VICTS平板阵列天线包括可以对旋转的辐射层与馈电层，通过旋转辐射层与馈电层可以调节天线的馈电相位差，进而改变天线的最大波束指向。最大波束指向是天线的重要参数，目前通常需要通过高频结构仿真(HighFrequencyStructureSimulator，HFSS)计算才能得到，且每次仿真计算只能确定一个旋转角度的最大波束指，造成最大波束指向确定复杂，费时费力。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种串馈VICTS平板阵列天线扫描波束估计方法和装置，以减小串馈VICTS平板阵列天线最大波束指向确定的复杂性。所述技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种串馈VICTS平板阵列天线扫描波束估计方法，所述方法包括：第一方面，本专利技术实施例提供了一种串馈VICTS平板阵列天线扫描波束估计方法，所述方法应用于串馈VICTS平板阵列天线，所述串馈VICTS平板阵列天线包括馈电层和位于所述馈电层上且可相对于所述...
【技术保护点】
1.一种串馈VICTS平板阵列天线扫描波束估计方法，其特征在于，所述方法应用于串馈VICTS平板阵列天线，所述串馈VICTS平板阵列天线包括馈电层和位于所述馈电层上且可相对于所述馈电层旋转的辐射层，所述方法包括：根据系统应用指标确定串馈VICTS平板阵列天线的参数，所述系统应用指标包括天线的增益、频率和扫描范围，所述串馈VICTS平板阵列天线的参数包括虚拟离散阵元的阵元间距；根据所述馈电层的旋转角度以及波导填充介质的等效介电常数，确定在坐标系x轴分量上的激励相位差为0时的波束指向以及在坐标系y轴分量上的激励相位差为0时的波束指向；根据所述阵元间距、所述辐射层的旋转角度、所述在坐标系x轴分量上的激励相位差为0时的波束指向以及在坐标系y轴分量上的激励相位差为0时的波束指向，通过多次加密的VICTS阵列的辐射方向图公式确定辐射方向图函数，所述多次加密的VICTS阵列是指通过插值在所述串馈VICTS平板阵列天线的原始阵元阵列中多次补入虚拟离散阵元后得到的阵元阵列，所述辐射方向图函数为辐射方向图关于俯仰扫描角度和方位扫描角度的函数；在所述俯仰扫描角度和方位扫描角度的取值范围内，根据所述辐射方向图...
【技术特征摘要】
1.一种串馈VICTS平板阵列天线扫描波束估计方法，其特征在于，所述方法应用于串馈VICTS平板阵列天线，所述串馈VICTS平板阵列天线包括馈电层和位于所述馈电层上且可相对于所述馈电层旋转的辐射层，所述方法包括：根据系统应用指标确定串馈VICTS平板阵列天线的参数，所述系统应用指标包括天线的增益、频率和扫描范围，所述串馈VICTS平板阵列天线的参数包括虚拟离散阵元的阵元间距；根据所述馈电层的旋转角度以及波导填充介质的等效介电常数，确定在坐标系x轴分量上的激励相位差为0时的波束指向以及在坐标系y轴分量上的激励相位差为0时的波束指向；根据所述阵元间距、所述辐射层的旋转角度、所述在坐标系x轴分量上的激励相位差为0时的波束指向以及在坐标系y轴分量上的激励相位差为0时的波束指向，通过多次加密的VICTS阵列的辐射方向图公式确定辐射方向图函数，所述多次加密的VICTS阵列是指通过插值在所述串馈VICTS平板阵列天线的原始阵元阵列中多次补入虚拟离散阵元后得到的阵元阵列，所述辐射方向图函数为辐射方向图关于俯仰扫描角度和方位扫描角度的函数；在所述俯仰扫描角度和方位扫描角度的取值范围内，根据所述辐射方向图函数计算最大波束指向。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述馈电层的旋转角度以及波导填充介质的等效介电常数，确定在坐标系x轴分量上的激励相位差为0时的波束指向以及在坐标系y轴分量上的激励相位差为0时的波束指向，包括：按照如下公式计算所述在坐标系x轴分量上的激励相位差为0时的波束指向以及在坐标系y轴分量上的激励相位差为0时的波束指向：其中，u0、v0为波束指向，ξk为波导填充介质的等效介电常数，α为所述馈电层的旋转角度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述阵元间距、所述辐射层的旋转角度、所述在坐标系x轴分量上的激励相位差为0时的波束指向以及在坐标系y轴分量上的激励相位差为0时的波束指向，通过多次加密的VICTS阵列的辐射方向图公式确定辐射方向图函数，包括：根据所述阵元间距和所述辐射层的旋转角度分别计算矩形平面阵列的行间距与列间距；根据所述矩形平面阵列的行间距与列间距、所述在坐标系x轴分量上的激励相位差为0时的波束指向以及在坐标系y轴分量上的激励相位差为0时的波束指向，通过多次加密的VICTS阵列的辐射方向图公式确定辐射方向图函数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述阵元间距和所述辐射层的旋转角度分别计算矩形平面阵列的行间距与列间距，包括：按照如下公式计算所述矩形平面阵列的行间距与列间距：dx＝d/sinγ；dy＝d/cosγ；其中，dx和dy分别为矩形平面阵列行间距与列间距，d为阵元间距，γ为所述辐射层的旋转角度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述矩形平面阵列的行间距与列间距、所述在坐标系x轴分量上的激励相位差为0时的波束指向以及在坐标系y轴分量上的激励相位差为0时的波束指向，通过多次加密的VICTS阵列的辐射方向图公式确定辐射方向图...
【专利技术属性】
技术研发人员：王波，陈聪，梁艺，华怡，刘庆，李成全，张雄，刘肖肖，杨懿楠，徐坤，杨靖，杨帆，寿晓波，
申请(专利权)人：武汉船舶通信研究所中国船舶重工集团公司第七二二研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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