[发明专利]基于特征模理论的飞艇平台米波共形相控阵天线

权利要求书

1.一种基于特征模理论的飞艇平台米波共形相控阵天线，其特征在于，包括29个天线单元和一个飞艇平台（1），且所有天线单元连接于所述飞艇平台（1）上；天线单元不规则排布于包括尾翼、气囊、挂仓和推进器不同结构上，且分布不在同一水平面上；具体位置参考对所述飞艇平台（1）进行特征模综合得到的辐射电流分布，结合平台本身结构分析后确定；天线单元结构包括：单层介质基板（2）、金属贴片（3）、集总电容（4）、金属短路柱（5）和馈电同轴连接器（6）；其特征在于：所述金属贴片（3）由第一金属贴片（3.1）、第二金属贴片（3.2）和第三金属贴片（3.3）组成；所述金属短路柱（5）包括第一金属短路柱（5.1）和第二金属短路柱（5.2）；其中，所述单层介质基板（2）正面印制有第一金属贴片（3.1）、第二金属贴片（3.2）和第三金属贴片（3.3）；所述集总电容（4）焊接于所述单层介质基板（2）正面，且与所述第一金属贴片（3.1）和第二金属贴片（3.2）电连接在一起；所述金属短路柱（5）下接飞艇平台（1）表面，上端部分位于所述单层介质基板（2）中，且所述第一金属短路柱（5.1）上接所述第一金属贴片（3.1），所述第二金属短路柱（5.2）上接所述第三金属贴片（3.3）；所述馈电同轴连接器（6）上端部分位于所述单层介质基板（2）中，且上接第二金属贴片（3.2）。

2.根据权利要求1所述的基于特征模理论的飞艇平台米波共形相控阵天线，其特征在于：输入信号通过馈电同轴连接器（6）向天线辐射体馈电，同轴线内导体与所述馈电同轴连接器（6）焊接，外导体接地于飞艇平台（1）。

3.根据权利要求1或2所述的基于特征模理论的飞艇平台米波共形相控阵天线，其特征在于：采用了一种分析方法对设计进行指导，基于平台结构的特征模，采用多目标优化算法满足目标方向图并获得获得扫描能力和高增益，主要包括下列步骤：

步骤1：获取天线的载体平台结构并进行网格剖分，确定需要的目标方向图和天线性能；

步骤2：依据需求对平台结构在相应频率进行特征模分析；

步骤3：通常情况下步骤2分析得到的显著模式无法满足需求，则需采用多目标优化算法，通过多个模式的加权组合综合出目标方向图，结果是一组帕累托前沿可根据需求进行选择；

步骤4：设计所述的天线单元作为激励结构，并依据步骤3的选择结果确定激励结构的位置；

步骤5：激励并提取单元电场，根据目标方向图再次综合，得到阵列各天线单元工作的幅度相位并实现线极化和波束扫描。

4.根据权利要求1所述的基于特征模理论的飞艇平台米波共形相控阵天线，其特征在于：对于所述飞艇平台（1）不同位置的天线单元，所述单层介质基板（2）的厚度为0.508mm，宽为3mm，长为9.7mm-10.9mm；所述集总电容（4）为0.5或0.6pf；所述金属短路柱（5）长为1.608mm-2.308mm。

5.根据权利要求1所述的基于特征模理论的飞艇平台米波共形相控阵天线，其特征在于：所述第二金属贴片（3.2）和第三金属贴片（3.3）组成耦合线结构。