為提高反射面天線的照射均勻性,利用波束賦形技術(shù)設(shè)計(jì)一款工作在15 GHz的高性能偏置反射面天線.該天線由一個(gè)非均勻有理B樣條(non-uniform rational B-splines, NURBS)反射面和一個(gè)介質(zhì)棒饋源組成,NURBS反射面通過物理光學(xué)法結(jié)合Nelder-Mead優(yōu)化算法來(lái)賦形,從而獲得理想的天線輻射場(chǎng).仿真結(jié)果表明,賦形后的反射面天線相對(duì)旁瓣電平低于-20 dB,增益在-2.7°～2.7°的波束范圍內(nèi)超過20 dBi,且浮動(dòng)不超過1 dB.該天線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、旁瓣低、增益均勻的特點(diǎn),在衛(wèi)星通信等領(lǐng)域具有重要作用.

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圖5初始反射面結(jié)構(gòu)

圖5初始反射面結(jié)構(gòu)1.3反射面天線輻射場(chǎng)計(jì)算和優(yōu)化

圖1采用多個(gè)子波束組成一個(gè)成形波束

在衛(wèi)星通信等遠(yuǎn)距離傳輸?shù)默F(xiàn)代通信技術(shù)中,反射面天線得到了廣泛的應(yīng)用,很多情況下需要對(duì)其波束進(jìn)行賦形來(lái)精確覆蓋指定區(qū)域[1].波束賦形技術(shù)可以使天線根據(jù)實(shí)際需要獲得指定的波束形狀,在該波束的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)具有較大而且較均勻的輻射強(qiáng)度,而目標(biāo)區(qū)域外的輻射強(qiáng)度較低,從而提高通信質(zhì)量.目....

圖2饋源結(jié)構(gòu)示意圖

介質(zhì)棒天線反射系數(shù)S11的仿真曲線如圖3所示,在14.5～16.0GHz頻段S11均處在-10dB以下,相應(yīng)的15GHz處歸一化輻射方向圖仿真結(jié)果如圖4所示.可以看出,在主瓣范圍內(nèi)E面和H面具有很好的對(duì)稱性,-12dB電平照射角度約為41°.此外,該天線最高實(shí)際輻射電....

圖3饋源S11曲線圖

表1饋源結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1Theparametersofthefeedstructure參數(shù)數(shù)值/mm參數(shù)數(shù)值/mmL180.0D124.0L220.0D220.0L310.0D312.0L415.0D48.0D58.7....

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