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一種反射面天線雙波束賦形設(shè)計方法與流程

文檔序號:12276150閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種反射面天線雙波束賦形設(shè)計方法,其特征在于包括如下步驟:

(1)對進行雙波束設(shè)計的波束進行分析,對雙波束間的增益要求苛刻程度排序,并將反射面口徑法線方向指向優(yōu)先級更高的波束中心;將雙波束中優(yōu)先級更高的波束記為賦形波束1,另一波束記為賦形波束2;

(2)在步驟(1)的基礎(chǔ)上,對賦形波束1進行單饋源照射反射面下單波束賦形優(yōu)化設(shè)計,獲得賦形波束1以及對應(yīng)的反射面初始形面A;

(3)在共軛匹配場的基礎(chǔ)上,利用饋源在聚焦點軸向移動引起的波束長軸方向發(fā)生變化,設(shè)置來自賦形波束2覆蓋區(qū)域中心的平面波對反射面進行照射,并分析計算焦平面場分布,據(jù)此分析結(jié)果確定與賦形波束2對應(yīng)的天線饋源位置;

(4)判定賦形波束2獲得的初始波束與目標(biāo)覆蓋區(qū)是否存在夾角,若存在夾角則繞賦形波束2目標(biāo)覆蓋區(qū)波束中心軸向旋轉(zhuǎn)整個反射面與雙饋源,使天線獲得的賦形波束2的初始波束與設(shè)計目標(biāo)匹配,并同時調(diào)整賦形波束1對應(yīng)的饋源位置使得賦形波束1指回原覆蓋區(qū);若不存在夾角則直接進入下一步;

(5)設(shè)置每個饋源的邊沿電平;

(6)以雙波束增益覆蓋要求為目標(biāo)建立雙波束賦形設(shè)計模型,以初始形面A為初始值,通過應(yīng)用反射面形面迭代優(yōu)化算法,獲得雙波束覆蓋性能以及對應(yīng)的形面B。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反射面天線雙波束賦形設(shè)計方法,其特征在于:所述的設(shè)計方法還包括:在型面B的基礎(chǔ)上,添加覆蓋區(qū)交叉極化要求以及抑制區(qū)要求,在雙波束賦形設(shè)計模型中完成性能優(yōu)化與提升工作,獲得反射面形面C。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種反射面天線雙波束賦形設(shè)計方法,其特征在于:所述的設(shè)計方法還包括:在型面C的基礎(chǔ)上,對優(yōu)化中的殘余站值進行分析,調(diào)整覆蓋區(qū)內(nèi)各點目標(biāo)站值進行優(yōu)化,提高覆蓋區(qū)內(nèi)的最小增益并增強波束與覆蓋區(qū)的匹配度,獲得最終反射面形面D。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種反射面天線雙波束賦形設(shè)計方法,其特征在于:所述的步驟(2)中,進行單饋源照射反射面下單波束賦形優(yōu)化設(shè)計時,對于東天線,先進行兩個波束中偏西向波束的賦形設(shè)計,對于西天線,先進行兩個波束中偏東向波束的賦形設(shè)計。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種反射面天線雙波束賦形設(shè)計方法,其特征在于:所述的步驟(2)中,進行單饋源照射反射面下單波束賦形優(yōu)化設(shè)計時,在單偏置反射面焦距的選擇中,除參照衛(wèi)星結(jié)構(gòu)布局外,還要根據(jù)饋源軸向移動引起的波束長軸方向發(fā)生變化的規(guī)律,考慮新增饋源將沿饋源軸向前移還是后撤,若是前移則要選擇較長的焦距,若是后撤,則應(yīng)根據(jù)天線安裝布局要求選擇合適的初始焦距,為后撤時增加新饋源預(yù)留安裝空間,并保證天線焦距值滿足XPD性能的要求;在單偏置反射面的偏置量選擇時,對于東天線,要實現(xiàn)對偏西向波束覆蓋區(qū)的照射,應(yīng)提高偏置量數(shù)值,對于西天線,要實現(xiàn)對偏東向波束覆蓋區(qū)的照射,應(yīng)提高偏置量數(shù)值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種反射面天線雙波束賦形設(shè)計方法,其特征在于:所述的步驟(5)中設(shè)置每個饋源的邊沿電平時,離反射面相對較近的饋源的邊沿電平較高,離反射面相對較遠的饋源的邊沿電平較低。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種反射面天線雙波束賦形設(shè)計方法,其特征在于:所述的離反射面相對較近的饋源的邊沿電平范圍為-10~-14dB,離反射面相對較遠的饋源的邊沿電平范圍為-18~-24dB。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種反射面天線雙波束賦形設(shè)計方法,其特征在于:所述步驟(3)中,結(jié)合天線饋源軸向移動引起的波束長軸方向發(fā)生變化,采用天線整體旋轉(zhuǎn)方式實現(xiàn)雙波束初始覆蓋區(qū)與目標(biāo)覆蓋區(qū)的匹配。

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