[发明专利]脊波导缝隙阵列天线方向图优化方法

权利要求书

1.一种脊波导缝隙阵列天线方向图优化方法，包括如下步骤：

（1）在MATLAB软件中通过编写高频结构仿真软件HFSS的脚本语言VBscript脚本文件，建立脊波导缝隙阵列天线仿真模型与脊波导缝隙电压参数的提取模型，以缝隙电压参数分布为天线口径幅相分布，自动完成脊波导缝隙阵列天线参数化建模、调整缝隙参数和仿真计算；

（2）仿真计算后，MATLAB程序中调用HFSS软件提取并输出的各个脊波导缝隙电压的幅度和相位，并与理论分布要求比较，判断天线口径幅度和相位的分布；

（3）根据优化算法，自动迭代优化计算天线口径分布，使各个脊波导缝隙电压的幅度锥削分布，并使各个脊波导缝隙电压的相位分布与天线口面理论幅度趋于一致，优化获取天线口径分布唯一确定的天线方向图。

2.如权利要求1所述的脊波导缝隙阵列天线方向图优化方法，其特征在于，脊波导缝隙阵列天线仿真模型是通过在MATLAB软件中编写HFSS软件的VBscript脚本文件而建立的，能够自动调整缝隙参数和仿真计算。

3.如权利要求1所述的脊波导缝隙阵列天线方向图优化方法，其特征在于，脊波导缝隙电压参数的提取模型是通过在MATLAB软件中编写HFSS软件的VBscript脚本文件而建立的。

4.如权利要求1所述的脊波导缝隙阵列天线方向图优化方法，其特征在于，在脊波导缝隙电压参数的提取模型中，脊波导缝隙电压参数是，通过对垂直于波导缝隙长边并且在波导缝隙口面中心线上的电场积分而计算得到的。

5.如权利要求1所述的脊波导缝隙阵列天线方向图优化方法，其特征在于，每次仿真计算完成后，在HFSS的数据后处理模块Field Calculator中，通过对垂直于波导缝隙长边，并且在波导缝隙口面中心线上的电场积分而计算得到脊波导缝隙电压参数。

6.如权利要求1所述的脊波导缝隙阵列天线方向图优化方法，其特征在于，在各个脊波导缝隙电压的幅度分布趋于天线口面理论幅度分布的每次调整过程中，天线口面理论幅度分布满足与各个脊波导缝隙电压幅度的均方差最小的条件，并且，位置加权因子取脊波导缝隙位置对电压幅度的梯度中的最小值。

7.如权利要求1所述的脊波导缝隙阵列天线方向图优化方法，其特征在于，在各个脊波导缝隙电压的相位分布趋于一致的每次调整过程中，天线口面均匀相位分布满足与各个脊波导缝隙电压相位的均方差最小的条件，并且，长度加权因子取脊波导缝隙长度对电压相位的梯度中的最小值。

8.如权利要求1所述的脊波导缝隙阵列天线方向图优化方法，其特征在于，通过编程计算，微调缝隙的偏置值和缝长，调整缝隙电压的幅度和相位通过下述偏置值微调函数实现：

DX_n＝X_n-k_x(A_n-AX_n)  (1)

式中，DX_n为微调后偏置量，X_n为仿真输入偏置量，k_x为位置加权因子，A_n为理论幅度值，AX_n为电压幅度值，且位置加权因子k_x取相邻两个脊波导缝隙位置对电压幅度的梯度中的最小值。

9.如权利要求8所述的脊波导缝隙阵列天线方向图优化方法，其特征在于，理论幅度值A_n通过理论幅度分布乘以常数确定，该常数使理论幅度分布满足与各个脊波导缝隙电压幅度的均方差最小的条件。

10.如权利要求1所述的脊波导缝隙阵列天线方向图优化方法，其特征在于，微调后缝长DL_n通过下述相位微调函数实现：

DLn=Ln-k1(P‾-Pn)---(2)]]>

式中，L_n为仿真输入缝长，k₁为长度加权因子，为天线口面相位均值，P_n为缝隙电压相位值。