1.一种基于周期性矩形反射面天线阵列的大平面波生成器,其特征在于,包括周期性矩形反射面天线阵列、矩形反射面天线阵列安装支架,N路等功率分配网络、N根稳幅稳相电缆和微波信号源;
所述周期性矩形反射面天线阵列垂直安装在矩形反射面天线阵列安装支架上,并与N根稳幅稳相电缆相连接,所述N根稳幅稳相电缆与N路等功率分配网络相连接,所述N路等功率分配网络与微波信号源相连接;
所述周期性矩形反射面天线阵列由N个矩形反射面天线单元周期性排列构成;
所述矩形反射面天线单元包括矩形金属反射面、馈源阵列天线和馈源阵列天线支架;
所述馈源阵列天线由M个馈源阵列天线单元按矩形式排列构成;
所述馈源阵列天线通过馈源阵列天线支架安装在矩形金属反射面的顶部,辐射方向对准矩形金属反射面中心法向;
所述馈源阵列天线与稳幅稳相电缆相连接;
在设置的周期性边界条件下设计矩形反射面天线单元,在矩形反射面天线单元辐射口径面设置电场观测点,采用约束优化算法计算馈源阵列天线的激励分布,使得观测点上的电场强度和相位角度相等;
所述约束优化算法为约束条件下的最大功率传输方法,公式为:
其中,Max表示求极大值,S.T.表示约束条件,C为常数,M为设置的电场观测点数量,E(rp)为矩形反射面天线单元辐射口径面设置的p个观测点的电场值,ε0表示空气介电常数。
2.如权利要求1所述的一种基于周期性矩形反射面天线阵列的大平面波生成器,其特征在于,所述矩形金属反射面由一条抛物线基于反射面中心法向旋转生成圆形反射面,再进行矩形切割生成。
3.如权利要求2所述的一种基于周期性矩形反射面天线阵列的大平面波生成器,其特征在于,所述馈源阵列天线由4×4个馈源阵列天线单元在水平方向和垂直方向按半波长周期排列构成。
4.如权利要求3所述的一种基于周期性矩形反射面天线阵列的大平面波生成器,其特征在于,所述馈源阵列天线的激励分布采用固定馈电网络或可调控收发组件实现;固定馈电网络将来自矩形反射面天线单元馈线信号按幅度和相位分布分成16路,分别传输到16个馈源阵列天线单元;可调控收发组件将馈电信号等分成16路,分别经16个支路上的移相器、衰减器和放大器传输到16个馈源阵列天线单元;固定馈电网络的幅度和相位输出满足优化设计的馈源阵列天线的激励分布要求。
5.如权利要求4所述的一种基于周期性矩形反射面天线阵列的大平面波生成器,其特征在于,所述微波信号源生成微波信号,所述微波信号经过N路等功率分配网络和N根稳幅稳相电缆传输到N个矩形反射面天线单元进行同时馈电,最终在周期性矩形反射面天线阵列辐射口径面上形成大平面波。
6.如权利要求5所述的一种基于周期性矩形反射面天线阵列的大平面波生成器,其特征在于,所述矩形金属反射面的尺寸大于馈源阵列天线。
7.如权利要求6所述的一种基于周期性矩形反射面天线阵列的大平面波生成器,其特征在于,所述馈源阵列天线到矩形金属反射面的距离大于天线波长;
N取值大于等于9,使得至少有一个矩形反射面天线单元满足准周期性边界条件,从而在反射面天线阵列口径上形成准大平面波。
8.如权利要求7所述的一种基于周期性矩形反射面天线阵列的大平面波生成器,其特征在于,所述馈电网络为固定馈电网络时,包括微带功率分配器和移相器。