[发明专利]微带阵列聚焦天线的设计方法及微带阵列聚焦天线

摘要

针对现有聚焦天线设计方法中聚焦效果不理想或具有大量旁瓣的缺陷，本发明提出了一种新型的微带阵列聚焦天线的设计方法及设计出的微带阵列聚焦天线，将天线单元的耦合效应已经考虑进去，得到的相位分布刚好可以满足设计聚焦天线所要求的二次球面波分布，同时可以将传输效率做到最大，设计出的聚焦天线几乎没有任何旁瓣且具有最佳幅度相位分布，有效聚焦距离和传输效率均有显著提高。

主权项

1.一种微带阵列聚焦天线的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1.将天线单元构成一个阵列作为发射天线，在预期聚焦位置放置一个同发射天线单元相同尺寸的天线作为接收天线，构造一个无线传输系统；步骤2.定义所述无线传输系统的散射参数矩阵如下：[bt][br]=[Stt][Str][Srt][Srr][at][ar]]]>其中[a_t]=[a₁,a₂,...,a_n]^T，[a_r]=[a_n+1]，[b_t]=[b₁,b₂,...,b_n]^T，[b_r]=[b_n+1]，下标‘t’表示发射天线，‘r’表示接收天线，a_i(i=1,2…n+1)表示归一化入射波，b_i（i=1,2,…n+1）表示归一化反射波，S_tt、S_rt、S_tr、S_rr表示各对应的S参数；步骤3.定义传输效率T_array为接收天线的功率和发射天线的输入功率的比值：Tarray=12(|[br]|2-|[ar]|2)12(|[at]|2-|[bt]|2);]]>步骤4.通过下述公式计算得到各个发射单元的激励幅度跟相位：[A][a_t]=T_array[B][a_t]其中[a_t]为发射天线阵各单元端口的激励；步骤5.通过电磁场仿真软件，得到天线阵列的相关散射参数，根据步骤4中的公式计算得到的各端口激励后进行馈电网络的设计，使得各端口的分配值同计算得到的值相一致。