基于反射面天线焦面场采样相控阵馈源的最优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于反射面天线焦面场采样相控阵馈源的最优化设计方法，它涉及通信、测控以及射电天文等领域中的高性能多波束天线技术，旨在提供一种高效率和低通道数的高性价比的相控阵馈源设计方法。本发明专利技术方法通过分析不同焦径比和不同扫描角时反射面天线焦平面场的特性，研究焦面场最优采样时相控阵馈源的参数选取原则，总结了天线口径效率与PAF设计参数之间的关系，给出了相控阵馈源最优单元间距与焦径比的关系曲线，导出了PAF单元数量的计算公式，并给出了一个PAF的设计实例和性能分析，验证了设计方法的有效性。该方法适合用于射电天文、卫星通信以及深空探测等领域馈源的设计。馈源的设计。馈源的设计。

【技术实现步骤摘要】
基于反射面天线焦面场采样相控阵馈源的最优化设计方法


[0001]本专利技术涉及通信、测控以及射电天文等领域中的一种相控阵馈源的设计方法，更具体地讲，涉及相控阵馈源基于反射面天线焦面场采样的最优化设计。

技术介绍

[0002]配备相控阵馈源(phased array feed,PAF)的反射面天线结合了反射面天线的高增益、低成本和相控阵天线波束扫描灵活等优点，可以形成多个连续覆盖、性能优良的波束，有效地扩大反射面天线的视场，提升天线系统质量。基于PAF馈电的反射面天线在学术界一直是个研究的热点。
[0003]Roshi D A等人在2018年发表的《Performance of a highly sensitive,19
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element,dual
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polarization,cryogenic L
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band phased
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array feed on the Green Bank Telescope》中公开了一种结合制冷技术的L波段高灵敏度双极化偶极子PAF，并用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于反射面天线焦面场采样相控阵馈源的最优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)计算相控阵馈源尺寸和焦径比一定时天线口径效率随着扫描角度的增大而降低的情况，总结出口径效率分别大于60％和70％时天线能够实现的最大扫描角度，并制作最大扫描角度图；(2)根据工程中对天线口径效率和扫描范围或者视场的要求，查找最大扫描角度图，确定天线的焦径比和相控阵馈源的采样范围；(3)计算相控阵馈源尺寸一定的情况下天线口径效率随单元间距的变化规律；由于天线的最大口径效率是固定的，单元间距变小，则单元数量增多，而口径效率不会明显增加，据此确定最优单元间距；所述最优单元间距是当天线口径效率达到最大值时，需要的单元数量最少时的单元间距；根据不同排布方式的最优单元间距制作不同排布方式对应的最优间距图；(4)根据焦径比和采样范围，查找最优间距图，确定相控阵馈源的排布方式和对应的最优单元间距，选择最优单元间距最大的排布方式；(5)根据以下公式确定单元数量N：其中，N
x
为x轴上的单元数量，由下式计算；其中，d
e
为步骤(4)中所选排布方式所对应的最优单元间距，r
f_null
为步骤(2)中确定的采样范围，即采样第几零深以内...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜文，伍洋，田佳怿，杜彪，王超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：