一种基于安装高度的阵列天线辐射和散射性能综合设计方法

摘要

本发明公开了一种基于安装高度的阵列天线辐射和散射性能综合设计方法，包括确定平面阵列天线的结构参数和电磁工作参数；确定矩形栅格圆口径阵列排布；计算单元辐射方向图函数和单元散射方向图函数；给出初始安装高度值；计算z向安装高度；计算z向安装高度下的辐射方向图函数和增益方向图函数，以及相对于理想情况的增益损失量；计算z向安装高度下的散射方向图函数和RCS方向图函数，以及相对于理想情况的RCS缩减量；判断z向安装高度下，辐射和散射性能是否满足增益损失量最小的情况下RCS缩减量达到最大的要求，不满足要求，更新z向安装高度并重复计算，直至满足要求。

主权项

一种基于安装高度的阵列天线辐射和散射性能综合设计方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：(1)根据等间距矩形栅格圆口径排布的平面阵列天线的基本结构，确定阵列天线的结构参数和电磁工作参数；(2)确定圆口径窗函数，并在等间距矩形栅格阵中，利用圆口径窗函数，确定出等间距矩形栅格圆口径阵列天线的天线单元位置；(3)根据阵列天线的结构参数和电磁工作参数，计算其单元辐射方向图函数和单元散射方向图函数；(4)在等间距矩形栅格圆口径阵列天线内，给出所有天线单元的阵面z向初始安装高度值；(5)计算z向安装高度下阵列天线中各天线单元之间的空间相位差，分别得到此安装高度下阵列天线的辐射场口面相位差和散射场口面相位差；(6)结合单元辐射方向图函数和阵列天线的辐射场口面相位差，以及圆口径窗函数，计算z向安装高度下等间距矩形栅格圆口径阵列天线的辐射方向图函数，并根据阵列天线的辐射方向图函数计算辐射场增益方向图函数，以及相对于理想情况，此z向安装高度下的辐射场增益损失量；(7)结合单元散射方向图函数和阵列天线的散射场口面相位差，以及圆口径窗函数，计算z向安装高度下等间距矩形栅格圆口径阵列天线的散射方向图函数，并根据阵列天线的散射方向图函数计算散射场RCS方向图函数，以及相对于理想情况，此z向安装高度下的散射场RCS缩减量；(8)相比于理想情况下的等间距矩形圆口径阵列天线，判断此z向安装高度下，辐射和散射性能是否满足增益损失量最小的情况下RCS缩减量达到最大，若满足，则此安装高度即为实现阵列天线辐射性能和散射性能综合最优的安装高度；否则，根据上一次安装高度值以及当前目标值，更新安装高度，并重复步骤(5)至步骤(7)直至满足要求。