[发明专利]一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法

权利要求书

1.一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1、建立单缝隙波导裂缝模型，通过仿真分析进行缝隙参数提取和曲线拟合，获得单缝特性方程F(g,d)和F(d,l)，其中g代表单缝谐振导纳，d代表单缝缝偏，l代表单缝缝长；

步骤2、根据阵列加权电压U，根据步骤1的特性方程F(g,d)和F(d,l)获得波导裂缝阵列初始缝偏d₀、缝长l₀；

步骤3、根据步骤2获得的缝偏d₀、缝长l₀建立波导缝隙阵列模型，并采用HFSS软件进行仿真分析，提取各缝隙电压，获得阵列缝隙电压分布U¹_array及方向图性能；

步骤4、将阵列U¹_array与U进行对比分析，选取需要修改的缝隙，根据步骤1中特性方程F(g,d)和F(d,l)，获得新的缝偏d₁、缝长l₁，重新计算阵列模型；

步骤5、重复步骤3和步骤4，直至获得的阵列方向图性能满足设计要求。

2.如权利要求1所述的一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法，其特征是步骤1中所述的单缝隙波导裂缝模型通过自动化建模程序获得，通过MATLAB建立单缝模型VBS脚本文件，并利用HFSS软件脚本接口进行调用。

3.如权利要求1所述的一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法，其特征是步骤1中所述的缝隙参数提取通过MATLAB操控HFSS软件自动导出单缝隙波导裂缝模型参数，并利用MATLAB进行规划处理，提取有用信息，获得谐振状态下缝隙导纳矩阵G、缝偏矩阵D和缝长矩阵L；所述参数拟合通过MATLAB实现，将导纳矩阵G和缝偏矩阵D进行4阶曲线拟合，获得特性方程F(g,d)，将缝偏矩阵D和缝长矩阵L进行4阶曲线拟合，获得特性方程F(d,l)，以此建立单缝导纳g、缝偏d和缝长l之间的数学关系。

4.如权利要求1所述的一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法，其特征是步骤2中所述阵列加权电压U根据实际设计要求获得。

5.如权利要求4所述的一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法，其特征是所述的阵列加权电压U采用泰勒加权或切比雪夫加权方法获得。

6.如权利要求1所述的一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法，其特征是步骤2中所述波导裂缝阵列初始缝偏d₀、缝长l₀通过下述方法获得：

1)求单条辐射波导的功率分配值：

即馈电波导的馈电缝功率分配值；

2)求每个辐射缝的功率分配值：

式中：

n—为辐射波导上的辐射缝数；

m—为波导根数；

f_ij—为加权电压U对应函数值

3)每个辐射缝的功率分配值P_ij即为每个缝隙的谐振导纳g_ij，通过步骤1所述特性方程F(g,d)和F(d,l)即可获得初始缝偏d₀、缝长l₀。

7.如权利要求1所述的一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法，其特征是步骤3中所述波导缝隙阵列模型通过自动化建模程序获得，通过MATLAB建立阵列模型VBS脚本文件，并利用HFSS软件脚本接口进行调用。

8.如权利要求1所述的一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法，其特征是步骤3中所述阵列缝隙电压分布U¹_array通过在HFSS仿真软件中对缝隙中心进行线积分获得。

9.如权利要求1所述的一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法，其特征是步骤4中所述缝偏d₁、缝长l₁获得过程如下所述：

1)通过对比U¹_array与U，选出与加权阵列U偏离较大的缝隙位置；

2)将选中的缝隙按照特性方程F(g,d)的变化规律进行调整，即若U¹_array中数值相对于U过大，则将原辐射缝的功率分配值P_ij调小，并利用步骤3所述方法重新计算缝偏和缝长。