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专利号: 2022115264079
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:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向多目标的天线阵列优化设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:在仿真软件中建立发射天线阵列和接收天线阵列模型;

步骤2:进行全波仿真,仿真完成后得到天线系统的散射矩阵 ;

步骤3:计算期望得到的聚焦效果所对应的天线的最佳激励分布;

步骤4:计算对应的天线系统传输效率 ;

步骤5:在仿真软件中查看目标位置处的电场分布,验证是否得到了预期的效果;

所述步骤1中发射天线阵列采用矩形微带贴片天线作为阵元,将天线单元等距排列在介质基板上,间距为λ/2,λ是空气中波长,接收天线阵列采用金属半波偶极子作为单元,同样以等距排列在发射天线阵列上方位置,间距为λ/2;

所述步骤2中散射矩阵如下:

所述步骤3中的最佳激励分布通过步骤2中散射矩阵 中的 带入下式,并根据自身需求设置矩阵 ,求解该天线系统的最佳激励分布 :;

其中, ,上标H表示矩阵转置和矩阵共轭转置, 是控制权重的列向量,默认设为全1, 为引入加权系数对角矩阵,加权对角矩阵的对角线上的每一个加权系数对应着一个接收天线所在位置;

所述步骤4中天线系统传输效率 为接收天线阵列接收到的功率与输入到发射天线阵列的功率的比值,用下式表示:当接收天线阵列各个单元都匹配时,则 ,得到下式: 。

2.根据权利要求1所述的一种面向多目标的天线阵列优化设计方法,其特征在于,通过修改矩阵 的对角线数据,调节接收天线的权重,即可任意调节天线发射的能量聚焦点位置,使焦点组成不同图形。

3.根据权利要求1所述的一种面向多目标的天线阵列优化设计方法,其特征在于,所述步骤5包括:步骤5.1:删除接收天线,并在目标位置放置平面R查看电场分布;

步骤5.2:设置天线激励,将求得的最佳激励分布 输入仿真软件;

步骤5.3:查看步骤5.1的平面R上面的电场分布。