[发明专利]一种复合抛物面接收天线设计方法以及复合抛物面接收天线

权利要求书

1.一种复合抛物面接收天线的设计方法，其特征在于：主要包括以下步骤：

1).建立平板接收型复合抛物面聚光器模型；

2).基于所述步骤1)中建立的所述模型，对所述型复合抛物面聚光器进行截取，确定与截取比有关的参数；

3).确定深紫外光通信过程中光信号能量的路径损耗；

4).根据所述步骤2)中确定的所述与截取比有关的参数以及所述步骤3)中确定的所述光信号能量的路径损耗，确定最优截取比。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中建立平板接收型复合抛物面聚光器模型，具体包括：

对所述复合抛物面聚光器的横切面建立xoy坐标系，设所述横切面由抛物线F₁P₁，F₂P₂轴对称旋转形成；其中，a表示标准复合抛物面入射面半径，h_max表示标准复合抛物面高度，θ₀表示标准复合抛物面聚光器视场角。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中对所述型复合抛物面聚光器进行截取，确定与截取比有关的参数，具体包括：

通过以下公式分别确定复合抛物面聚光器的几何聚光比c(θ₀,k)和视场角θ_k：

其中，b表示出射面半径，k表示截取比，其定义为复合抛物面的高度h小于标准复合抛物面高度h_max，定义截取比为k＝h/h_max(0＜k＜1)；x_k表示当截取比为k时的入射面半径，即a_k。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中确定深紫外光通信过程中光信号能量的路径损耗，具体包括；

基于蒙特卡洛的单散射模型对深紫外光的通信过程进行模拟，通过以下公式计算所述路径损耗L：

其中，A_r表示接受面面积，φ₁表示发射端发散角，φ₂表示接受面视场角，r表示发射端和接收端之间的距离，k_e表示消光系数，k_s表示散射系数，P(μ)表示散射相函数。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤4)中确定最优截取比，具体包括：

将所述几何聚光比c(θ₀,k)和视场角θ_k的公式代入所述路径损耗公式，从而得到所述最优截取比。

6.一种复合抛物面接收天线，其特征在于：包括根据权利要求1-5任一项所述的方法制造的复合抛物面聚光器；以及，深紫外滤光片。

7.如权利要求6所述的复合抛物面接收天线，其特征在于：所述复合抛物面聚光器为中空圆锥结构，其内表面贴有增加反射的光学薄膜，底部具有通孔，所述深紫外滤光片设置在所述通孔的下方。