[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

说明书

一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法，包括：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)；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。

技术领域

本发明属于天线技术领域，具体涉及一种低副瓣波导裂缝天线设计方法。

背景技术

现代海战中，舰队作战指挥系统应该具有快速反应能力，以及互联网化、系列化、模块化等特点，这对舰载雷达设备、通信设备的天线系统提出了更高的要求。随着电子信息技术的发展，作战海域的电磁环境越来越复杂，电子干扰威胁越来越严重。双方对电磁控制权的争夺，可以导致无线电电子设备不能正常工作、通信指挥失灵、雷达迷盲、电子制导失控等。随着技术的发展，要求舰载雷达系统能够拥有更强的抗电子干扰、抗反辐射导弹、抗雷达探测、抗高速反舰导弹的低空和超低空打击的能力。

天线阵列天线是解决上述问题的有效的手段之一。为了有效对抗目标，提高雷达抗干扰的能力，都对雷达天线提出了低或超低副瓣阵的要求。目前，极低副瓣天线已经成为高性能电子系统的一个重要组成都分。特别是雷达，在有严重地物和电子干扰环境中有效地工作，必须采用副瓣尽可能低的天线。低或超低副瓣阵列天线是现代雷达的普遍要求，是急需解决的关键技术之一。

对于传统波导裂缝天线，目前主要采用埃里奥特的三个设计公式进行低副瓣设计，但埃里奥特设计公式极易出现求解效率慢、求解成功率低的情况，需要寻求更加简单快捷的传统波导裂缝天线低副瓣设计方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于缝隙电压提取的波导裂缝天线低副瓣设计方法，对波导缝隙电压值进行仿真提取，精确分析各辐射缝隙的电压特性，实现权值分布的精准控制，实现低副瓣波导天线设计。

本发明的技术方案如下：

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。