【摘要】 本发明公开了一种基于贝塞尔函数的圆形口径场分布的阵列天线的设计方法。将天线阵列分布在圆形的口径上，口径场分布在由两个及以上同心圆环组成的同心圆阵列上，每个同心圆环上布置有天线单元，同一个同心圆环上天线单元至少有3个，并中心对称均匀分布。所述的口径场分布通过基于贝塞尔函数的参数加权方法进行调节，得到赋形不同种类波束的连续口径场分布；通过离散方法计算得到不同种类波束对应的同心圆阵列中每一个同心圆环的半径和激励。本发明避免了复杂和无序的多维优化过程，得到一种确定性和快速的阵列天线布局和激励参数的实现方法，可广泛应用于相控阵雷达，导航卫星等阵列天线的分析与设计，实现不同场合下波束的快速赋型。 【专利类型】发明授权 【申请人】浙江大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】西湖区 【申请号】CN201210136076.8 【申请日】2012-05-02 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102683898B 【公开公告日】2014-12-10 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102683898B 【授权公告日】2014-12-10 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】H01Q21/00 【发明人】徐魁文; 冉立新 【主权项内容】1.一种基于贝塞尔函数的圆形口径场分布的阵列天线的设计方法，其特征在于该方法的步骤如下： 1)将天线阵列分布在圆形的口径上，将口径场分布在由两个及以上同心圆环组成的同心圆阵列上，每一个同心圆环上布置有天线单元，同一个同心圆环上至少有3个天线单元，同一个同心圆环上的天线单元中心对称并均匀分布； 2)所述的口径场分布通过基于贝塞尔函数的参数加权方法进行调节，得到赋形不同种类波束的连续口径场分布； 3)将步骤2)得到的连续口径场分布通过离散方法计算得到不同种类波束对应的同心圆阵列中每一个同心圆环的半径和激励； 所述的基于贝塞尔函数的参数加权方法采用贝塞尔函数的内部加权和外部加权，内部加权采用尺度变换的方法，外部加权采用线性函数或者指数函数的方法； 所述的内部加权采用尺度变换的方法为： 其中P是内部加权参数，x是归一化半径a的径向坐标，K0(x)是口径场幅度的大小，内部加权参数P分别采用4.5、7、8.5，得到相应的尺度变换加权的准贝塞尔函数J1(Px)/x的口径场分布，口径场分布关于口径中心旋转对称；利用圆形口径场分布和远场辐射的关系，远场辐射F(θ，φ)表示为公式(1) 其中，θ是俯仰角，φ是方位角，u＝ka sin(θ)，k是波数，K0(x)是口径场分布，K0(x)＝J1(Px)/x，把口径场分布代入公式(1)可以得到， 所述的内部加权参数必须大于0，通过调节内部加权参数的大小，调节波束宽度和改变整个波束的形状，内部加权参数越大波束越宽； 通过改变P的大小，得到不同的远场辐射图，形成不同的波束；当取φ＝90°时，内部加权参数P分别采用4.5、7、8.5，得到相应的尺度变换加权的准贝塞尔函数J1(Px)/x的远场辐射图，整个远场辐射图关于口径中心旋转对称，当P＝4.5时，形成笔形波束，当P＝7时，形成平顶波束，当P＝8.5时形成等通量波束； 要实现不同的波束赋形，线性函数加权和指数函数加权需要与所述的准贝塞尔函数一起建模、优化，得到所需的连续口径场分布。 【当前权利人】浙江大学 【当前专利权人地址】浙江省杭州市西湖区浙大路38号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000470095016Q 【家族引证次数】3.0 【家族被引证次数】9

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