[发明专利]一种反射面天线双波束赋形设计方法

摘要

一种反射面天线双波束赋形设计方法，通过在设计过程中创造性地引入双波束覆盖区形状特征分析环节，以制定针对性的初始波束获取方式以及对应天线结构配置策略。在应用共轭场匹配理论寻找平面波激励下反射面散射场聚焦点的基础上，利用了聚焦点两侧馈源纵向移动波束长轴方向旋转的规律，进行了波束覆盖匹配性设计。通过结合馈源位置调整进行沿轴向扭转整个反射面天线系统，改善了双波束的波束覆盖匹配性和抑制区性能，进而提高了优化后双波束覆盖区的增益。本发明根据波束形状特征关系、天线布局等，并结合馈源位置调整波束形状等设计原理，对双波束设计中的设计次序、参数选取准则以及技术细节进行了说明，实现了对双波束覆盖区增益的提高或改进。

主权项

1.一种反射面天线双波束赋形设计方法，其特征在于包括如下步骤：(1)对进行双波束设计的波束进行分析，对双波束间的增益要求苛刻程度排序，并将反射面口径法线方向指向优先级更高的波束中心；将双波束中优先级更高的波束记为赋形波束1，另一波束记为赋形波束2；(2)在步骤(1)的基础上，对赋形波束1进行单馈源照射反射面下单波束赋形优化设计，获得赋形波束1以及对应的反射面初始形面A；(3)在共轭匹配场的基础上，利用馈源在聚焦点轴向移动引起的波束长轴方向发生变化，设置来自赋形波束2覆盖区域中心的平面波对反射面进行照射，并分析计算焦平面场分布，据此分析结果确定与赋形波束2对应的天线馈源位置以及对应的赋形波束2覆盖要求的初始波束；(4)判定赋形波束2获得的初始波束与目标覆盖区是否存在夹角，若存在夹角则绕赋形波束2目标覆盖区波束中心轴向旋转整个反射面与双馈源，使天线获得的赋形波束2的初始波束与设计目标匹配，并同时调整赋形波束1对应的馈源位置使得赋形波束1指回原覆盖区；若不存在夹角则直接进入下一步；(5)设置每个馈源的边沿电平；(6)以双波束增益覆盖要求为目标建立双波束赋形设计模型，以初始形面A为初始值，通过应用反射面形面迭代优化算法，获得双波束覆盖性能以及对应的形面B。