一种基于S参数的相控阵天线增益的快速计算方法技术

技术编号：41245441 阅读：2 留言：0更新日期：2024-05-09 23:56

本发明专利技术公布了一种基于S参数的相控阵天线增益的快速计算方法，包括：(1)、将相控阵天线等效为一个多端口的微波网络，天线单元的馈电端口为多端口网络的端口；(2)、确定相控阵天线中第i个单元与第j个单元的耦合系数为S<subgt;ij</subgt;；(3)、根据相控阵天线的波束指向、方向图形状、副瓣电平要求确定第i个单元的入射信号场强a<subgt;i</subgt;；(4)、确定第j个单元的反射信号场强b<subgt;j</subgt;；(5)、根据每个单元的反射信号场强，确定相控阵天线的反射功率P<subgt;ref</subgt;以及反射损耗Loss；(6)、根据相控阵天线法向波束的方向性系数Directivity<subgt;(90°,0°)</subgt;，确定各扫描波束情况下增益本发明专利技术通用性好，对相控阵天线单元数量和阵列排布方式没有限制，适用于各种扫描波束状态下天线增益的确定，确定过程简单高效、结果准确。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达领域的天线技术。

技术介绍

1、相控阵天线的增益指标直接关系到相控阵雷达的整机威力，在相控阵天线的设计过程中，需要对其增益特性进行精确的仿真与评估。目前大多是采用商业软件进行相控阵天线的仿真设计工作。考虑到相控阵天线有一定的工作带宽以及一定的波束扫描范围，要得到不同频点、不同波束指向情况下的增益值，需要进行多次仿真或者对软件进行多次后处理，通过方向图的数据得到增益值。而当频点数量与波束扫描角数量较多时，就会导致仿真或后处理过程耗费时间较长，指标评估效率低下。目前关于快速计算相控阵天线不同频点、不同波束指向情况的增益值的方法未见有公开报道。

2、为此，如何快速确定相控阵天线在波束扫描情况下的增益是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、为快速评估相控阵天线的电讯性能，确定所有波束扫描角度情况下的增益，本专利技术提出了一种基于s参数的相控阵天线增益的快速计算方法。

2、本专利技术通过以下技术方法实现：

3、1、相控阵天线由多个单元组成。将相控阵天线等效为一个n端口的微波网络，天线单元的馈电端口为该n端口网络的端口；

4、2、确定第i个单元与第j个单元的耦合系数为sij；

5、3、根据相控阵天线的波束指向、方向图形状等要求确定第i个单元的入射信号场强ai，

6、4、确定第j个单元的反射信号场强bj；

7、5、根据每个单元的反射信号场强确定相控阵天线的反射功率pref以及反射损耗loss；

8、6、根据相控阵天线法向波束的方向性系数directivity(90°,0°)，确定各扫描波束情况下增益

9、进一步的，第i个单元的入射信号场强ai包含系统产生的幅度相位误差。

10、本专利技术的有益效果包括：

11、1、对相控阵天线单元数量和阵列排布方式没有限制，具有普遍适用性；

12、2、确定过程简单高效、结果准确；

13、3、适用于任意扫描波束状态下天线增益的快速确定；

14、4、可分析入射信号的幅度相位误差对天线增益的影响；

15、5、单元间的耦合系数也可以通过测试得到，在此状态下得到的天线增益值更加接近工程实测值。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于S参数的相控阵天线增益的快速计算方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的基于S参数的相控阵天线增益的快速计算方法，其特征在于：步骤3中第i个单元的入射信号场强ai包含系统产生的幅度相位误差。

【技术特征摘要】

1.一种基于s参数的相控阵天线增益的快速计算方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的基于s参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢青，杨康，汪隽潇，申强强，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七二四研究所，
类型：发明
国别省市：

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