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专利号: 2021107889967
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多馈点极化可重构天线的设计方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)先准备一款待设计的多馈电点天线作为发射天线,再准备一款普通形式的正交双馈方形贴片天线作为接收天线和一款全波电磁仿真软件;

(2)确定所需设计天线的馈电点数n及工作频率f0,然后调整接收天线的尺寸,使其谐振频率接近接收天线的谐振频率;

(3)通过仿真软件计算谐振频率f0点处得到n发射2接收端口网络的S参数;

(4)将理想功率分配器散射矩阵级联到双馈接收天线S参数中,调整理想功率分配器的散射矩阵,将接收天线切换为需要设计的极化方式;

(5)将前面得到的数据带入特征方程计算出最大特征值及其对应的特征向量,此特征向量即为天线馈电的最佳激励分布,再设计对应的馈电网络,实现多馈点极化可重构天线的设计。

2.根据权利要求1所述的多馈点极化可重构天线的设计方法,其特征在于,步骤(1)中,所述接收天线的形式固定为正交双馈贴片天线。

3.根据权利要求1所述的多馈点极化可重构天线的设计方法,其特征在于,步骤(1)中,所述发射天线与接收天线组成的收发系统分解为两个网络:即由n馈点发射天线与双馈接收天线组成的n+2端口网络;由双馈接收天线与理想功率分配器组成的2+1端口网络。

4.根据权利要求3所述的多馈点极化可重构天线的设计方法,其特征在于,n馈点发射天线与双馈接收天线组成的n+2端口网络,式中,t表示发射,r表示接收:,

其中:

,

5.根据权利要求3所述的多馈点极化可重构天线的设计方法,其特征在于,双馈接收天线与理想功率分配器组成的2+1端口网络,式中S功表示理想功率分配器的散射矩阵,i表示输入,o表示输出:,

其中:

 ,

 ,

 ,

 。

6.根据权利要求1所述的多馈点极化可重构天线的设计方法,其特征在于,步骤(4)中,所述理想功率分配器散射矩阵与对应的极化方式具体为:理想功率分配器散射矩阵 ,对应的极化方式为线极化;

理想功率分配器散射矩阵 ,对应的极化方式为45°极化;

理想功率分配器散射矩阵 ,对应的极化方式为圆极化。

7.根据权利要求1所述的多馈点极化可重构天线的设计方法,其特征在于,步骤(4)中,所述调整理想功率分配器的散射矩阵具体包括:由理想功率分配器的散射矩阵满足的等量关系:,

整个系统的传输矩阵方程可表示为:,

利用散射矩阵级联理论可将系统传输方程化简为以下形式:,

其中:

 。

8.根据权利要求1所述的多馈点极化可重构天线的设计方法,其特征在于,步骤(5)中,所述特征方程形式为:,

式中,PTE表示系统传输功率,其中:。