面向辐射和散射的稀疏排布阵列天线结构公差的确定方法

摘要

本发明公开了一种面向辐射和散射的稀疏排布阵列天线结构公差的确定方法，包括确定稀疏排布阵列天线的结构、电磁工作参数和稀疏排布矩阵，给出初始结构公差；将结构公差分配为稀疏阵面所在平面内阵元位置安装精度和阵元所在稀疏阵面法向阵面平面度；获取阵元位置安装误差随机数和阵面平面度误差随机数；计算稀疏阵中相邻两个辐射单元在目标处的辐射场空间相位差，得到天线辐射场口面相位差；计算天线辐射场方向图；计算相天线增益相对于设计指标的恶化程度；判断是否满足设计要求；计算天线散射场口面相位差及散射场方向图，并计算散射场电性能参数；判断是否满足设计要求。本发明方法能够降低加工和安装难度，减少研制成本，缩短研制周期。

主权项

面向辐射和散射的稀疏排布阵列天线结构公差的确定方法，包括下述步骤：(1)根据平面矩形栅格阵列天线的基本结构，确定天线的结构参数以及电磁参数，确定出稀疏排布阵列天线的稀疏排布矩阵，并给出该稀疏排布阵列天线的结构公差；(2)根据结构公差，针对稀疏排布阵列天线中每个阵元存在位置误差，将结构公差分配为稀疏阵面所在平面内即x向和y向阵元的位置安装精度，和阵元所在稀疏阵面法向即z向阵面平面度；(3)根据稀疏阵面的x向和y向阵元位置安装精度和z向阵面平面度，分别获取x向和y向阵元位置安装误差随机数和z向阵面平面度误差随机数；(4)利用x向和y向阵元的位置安装误差和z向阵面平面度误差，计算稀疏排布矩阵中相邻的两个辐射单元在目标处的辐射场空间相位差，进而得到稀疏排布阵列天线的辐射场口面相位误差；(5)结合稀疏排布阵列天线中天线单元的激励电流幅度相位、辐射单元方向图，计算稀疏排布阵列天线辐射场方向图；(6)根据稀疏排布阵列天线辐射场方向图，计算并分析天线增益相对于设计指标的恶化程度；(7)根据天线设计指标要求，判断当前结构公差条件下稀疏排布阵列天线的辐射场电性能是否满足要求，如果满足要求，则执行步骤(8)；否则，重新给定结构公差，重复步骤(2)至步骤(6)，直到满足要求为止；(8)根据当前的稀疏排布阵列天线的结构公差，计算散射场口面相位差，进而计算稀疏排布阵列天线散射场方向图，并由此计算散射场电性能参数；(9)根据天线设计要求，判断在当前结构公差条件下稀疏排布阵列天线的散射场电性能是否满足要求，如果满足要求，那么当前的阵元位置安装精度和阵面平面度就是所要确定的稀疏排布阵列天线的结构公差；否则，更改阵列天线的稀疏排布方案，重复步骤(1)至步骤(8)，直到满足要求为止。