[发明专利]辐射线阵的设计方法

说明书

本发明实施例提供一种辐射线阵的设计方法，包括以下步骤：提供一条经初始设计而得的仿真辐射线阵；以从仿真辐射线阵的末端开始的第一个调试单元作为待调试辐射线阵，调整第一个调试单元以使第一个调试单元的阵元处于谐振状态而完成调试；完成调试后，将待调试辐射线阵扩展至邻接的一个调试单元形成新的待调试辐射线阵，调整新扩展的调试单元使新扩展的调试单元的阵元处于谐振状态，调整新扩展的调试单元的前一个调试单元中的阵元和馈线尺寸以使最大相位差值降至小于预定相位差值且使前一个调试单元的阵元处于谐振状态而再次完成调试，重复本步骤；将所有调试单元均完成调试的待调试辐射线阵确定为辐射线阵成品。本实施例能通用高效设计辐射线阵。

技术领域

本发明实施例涉及微带阵列天线技术领域，尤其涉及一种辐射线阵的设计方法。

背景技术

微带阵列天线通常包括辐射线阵以及为每条辐射线阵馈电的功率分配器，每条辐射线阵包括多个阵元以及连接各个阵元的馈线。

现有的辐射线阵的设计方法通常是：首先根据设计需求确定辐射线阵的介质基板的材料及厚度、辐射线阵所包含的阵元的形状、数量、尺寸以及馈线的尺寸，随后对辐射线阵各部分的尺寸进行调整使辐射线阵的方向图和阻抗特性满足预定指标。但是，在实际设计调试时，由于辐射线阵的方向图的控制与阻抗特性存在相互影响，若只对方向图设计会导致辐射线阵的端口输入阻抗虚部较大，导致端口无法有效匹配，最后严重影响能量有效辐射；因此，在具体设计时，设计人员只能反复的对辐射线阵各部分的尺寸进行调整，设计难度较大，而且随着辐射线阵所包含的阵元数量增加，调整过程也会成倍增长，严重影响了微带阵列天线的设计制造。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种辐射线阵的设计方法，能通用、高效的设计满足需求的辐射线阵。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：一种辐射线阵的设计方法，包括以下步骤：

提供一条经初始设计而得的仿真辐射线阵，所述仿真辐射线阵包括多个由馈线依次串联的阵元，每个阵元和所述每个阵元靠仿真辐射线阵的输入端一侧相连的一段馈线构成一个调试单元；

以从所述仿真辐射线阵的与输入端相对的末端开始的第一个调试单元作为待调试辐射线阵，调整第一个调试单元中的阵元和馈线的尺寸以使第一个调试单元的阵元处于谐振状态而完成调试；

完成调试后，将待调试辐射线阵扩展至邻接的一个调试单元形成新的待调试辐射线阵，调整新扩展的调试单元中的阵元和馈线的尺寸使新扩展的调试单元的阵元处于谐振状态，并在新扩展的调试单元与待调试辐射线阵中的其他调试单元的最大相位差值大于或等于预定相位差值时，调整新扩展的调试单元的前一个调试单元中的阵元和馈线尺寸以使所述最大相位差值降至小于预定相位差值且使所述前一个调试单元的阵元处于谐振状态而再次完成调试，重复本步骤，直至所述待调试辐射线阵扩展至包含仿真辐射线阵的所有调试单元并完成调试；

将所有调试单元均完成调试的所述待调试辐射线阵确定为辐射线阵成品。

进一步的，所述在新扩展的调试单元与待调试辐射线阵中的其他调试单元的最大相位差值大于或等于预定相位差值时，调整新扩展的调试单元的前一个调试单元中的阵元和馈线尺寸以使所述最大相位差值降至小于预定相位差值且使所述前一个调试单元的阵元处于谐振状态而再次完成调试具体包括：

计算获得所述待调试辐射线阵的各个调试单元的预定位置的等效相位值；

计算新扩展的调试单元与其他调试单元的预定位置的最大相位差值；

若所述最大相位差值大于或等于预定相位差值，则调整新扩展的调试单元的上一个调试单元的阵元和馈线尺寸使新扩展的调试单元与其他调试单元的预定位置的最大相位差值减小至小于所述预定相位差值且使所述前一个调试单元的阵元处于谐振状态而再次完成调试。

进一步的，所述预定位置具体是指每个所述调试单元的阵元中部。