[发明专利]天线设计硬件

说明书

本发明涉及一种天线设计硬件，其不仅允许天线设计者以他们期望的任何几何形状实现天线设计，而且还允许天线用户建立他们期望的天线，并且其允许通过使用以单元形式设计的部件来建立各种天线类型。单元是可以形成天线的任何几何形状的零件的通用名称。本发明特别涉及天线设计硬件，其允许通过集成金属，电介质，电磁吸收单元并使用连接器来三维地建立天线并形成天线设计。

发明的相关技术领域：

本发明涉及一种天线设计硬件，其不仅允许天线设计者以他们期望的任何几何形状实现天线设计，而且还允许天线用户建立他们期望的天线，并且其允许通过使用以单元形式设计的部件来建立各种天线类型。

本发明特别涉及天线设计硬件，其允许通过集成金属，电介质，电磁吸收单元并使用连接器来三维地建立天线并形成天线设计。

现有技术：

天线是将电子电路上的电流和电压转换为电磁辐射，或将电磁辐射转换为电流和电压的换能器。发射天线将电流和电压转换为电磁辐射，接收天线将电磁辐射转换为电流和电压。天线设计是根据许多参数来实现的，例如操作频带，极化，阻抗，增益，尺寸，重量，半功率波束宽度，旁瓣电平和后瓣电平等。

在需要天线的项目中，首先项目的天线要求被确定。根据这些要求，被进行文献研究和理论研究。然后，将打算做到的天线在基于计算机的天线设计程序中被模拟。如这些模拟的结果，设计的天线所需的材料被订购。使用相关材料进行原型的生产，并测量原型。如果测量结果与模拟结果和所需的设计不符合，则返回模拟步骤，并重复设计，订购，原型生产和测量步骤。由于通常无法一次获得最终结果，因此将从模拟步骤开始的过程步骤重复几次。这导致天线设计的高成本。当测量结果满足要求时，天线生产和文档制作被进行，并完成项目。

在现有技术方法中，天线被开发为单个部件或可形成单个天线的各个部件。例如，具有用于电视的尺寸的反射器天线，也称为碟形天线，是通过压制金属板来制造的。

具有几米长的反射天线被制成较小的部分，每个部分彼此相同，并且可以组合在一起。一些天线是通过CNC生产方法制造的，而另一些天线是通过铸造，在电路板上印刷等方法制造的。

在现有技术中，具有各种特征的天线作为产品出售。用户通过查看显示产品功能的数据表来选择并购买可以在其应用中使用的天线。因此，他们可以提供他们的研究所需的天线。在每个新项目中，天线需求都会发生变化，并用户将不得不购买新天线。

在现有技术中，由即用型天线组成的套件用于在天线训练中教授天线的各种功能。在这些天线上被描述增益，极化，阻抗，带宽，反射系数，尺寸，重量，半功率波束宽度，旁瓣电平，后瓣电平等。因此，参加天线训练的人会学习天线的各种参数，但不会设计天线。

在计算机环境中运行的天线设计或分析软件也可以在训练中使用。这些模拟程序允许通过对计算机环境中的物理世界进行建模来作天线设计。参加天线训练的人可以使用这些程序在计算机环境中构建天线，并也在计算机环境中查看这些天线的结果。拥有生产天线基础设施的机构可以实现在本科/研究生/博士课程以及本科/研究生/博士论文的模拟环境中获得的天线，并使参与者从头到尾看到天线的设计过程。但是，这些基础设施存在于有限的机构中。此外，一学期的课程不够学习这些模拟程序。即使学会这些模拟程序，有每台计算机的成本。此外，被参与者生产的天线会造成不必要的成本。

在对现有技术进行了初步研究之后，对编号为“CN104239634”的专利文件进行了审查。该发明公开了一种天线设计方法，用于获取目标天线的参数，使用正交化试验设计取得所述目标天线的参数的内插组合，并通过模拟模型获得插值组合的性能指标。

在对现有技术进行了初步研究之后，对编号为“US20110251832”的专利文件进行了审查。该发明公开了一种方法，该方法尤其提供天线辐射问题的分析和/或优化，并且用于确定电气系统的电磁近场。