[发明专利]一种基于机电耦合的六边形有源相控阵天线结构公差的快速确定方法

权利要求书

1.一种基于机电耦合的六边形有源相控阵天线结构公差的快速确定方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

(1)确定六边形有源相控阵天线的结构参数和电磁工作参数；

(2)给出初步的阵元位置安装精度，获取阵面内所有阵元位置安装误差的随机量；

(3)给出初步的阵面平面度，获取阵面内所有阵元高度误差的随机量；

(4)结合阵元位置安装误差和阵元高度误差，计算阵元在目标处的空间相位差，进而得到天线口面的相位差；

(5)结合阵元的激励电流幅度相位、阵元在阵列中的方向图，利用六边形有源相控阵天线的机电耦合模型，计算天线远区电场分布，并绘制天线远区电场方向图；

(6)计算天线增益、副瓣电平、波束指向电性能参数，并分析电性能相对天线设计指标的恶化程度；

(7)根据天线增益指标，判断计算出的当前结构公差条件下的天线电性能是否满足要求，如果不满足要求，则进行步骤(8)和步骤(9)；如果满足要求，则直接转到步骤(10)；

(8)修改阵元位置安装精度；

(9)修改阵面平面度，并重新进行步骤(2)至步骤(7)；

(10)当前的阵元安装位置精度和阵面平面度就是所快速确定的六边形有源相控阵天线结构公差。

2.根据权利要求1所述的一种基于机电耦合的六边形有源相控阵天线结构公差的快速确定方法，其特征在于步骤(1)按如下过程进行：

(1a)确定六边形有源相控阵天线的阵面内阵元横行数M、斜列数N、基本三角形的底角β和阵元在x，y方向上的间距d_x，d_y，以及阵元结构参数、工作频率f和波长λ；

(1b)将阵面内阵元按照横行、斜列的顺序编号为(m,n)，其中m为-(M-1)/2～(M-1)/2之间的自然数，代表六边形有源相控阵天线M横行阵元的编号，n为0～N-1之间的自然数，代表六边形有源相控阵天线N斜列阵元的编号。

3.根据权利要求2所述的一种基于机电耦合的六边形有源相控阵天线结构公差的快速确定方法，其特征在于步骤(2)按如下过程进行：

(2a)令阵面内阵元安装分布着一个均值为0，标准差为σ_x＝σ_y的正态分布随机误差，给出初步的阵元位置安装精度，即σ_x、σ_y为λ；

(2b)设阵面内第(m,n)个阵元的设计坐标为(m·d_x,n·d_y,0)，当阵元(m,n)位置安装误差在x，y方向存在随机误差Δx_mn和Δy_mn后，则阵元坐标变为

(m·d_x+Δx_mn,n·d_y+Δy_mn,0) (1)。

4.根据权利要求3所述的一种基于机电耦合的六边形有源相控阵天线结构公差的快速确定方法，其特征在于步骤(3)按如下过程进行：

(3a)令阵面内阵元高度分布着一个均值为0，标准差为σ_z的正态分布随机误差，给出初步的阵面平面度，即σ_z为λ；

(3b)当阵元(m,n)高度误差在阵面法向，即z方向存在随机误差Δz_mn时，则阵元坐标变为

(m·d_x,n·d_y,Δz_mn) (2)；

当阵元的位置误差量为(Δx_mn,Δy_mn,Δz_mn)，则阵元的新坐标为

(m·d_x+Δx_mn,n·d_y+Δy_mn,Δz_mn) (3)。