极小极大值法在赋形反射面天线设计中应用研究

摘要

为了使星载天线的远场方向图与服务区的形状相匹配,并在服务区内获得高的增益和交叉极化隔离度,通过雅可比-贝塞尔(Jacobi-Bessel)函数来表示反射面的形状,应用极小极大值(MinimaX)算法对单偏置抛物反射面天线进行优化设计.在优化过程中,把表征反射面形状的展开系数作为优化参数,利用物理光学(PO)与物理绕射理论(PTD)相结合的方法来计算远场,同时考虑了天线的增益和交叉极化隔离度,并对反射面的形变量加以限制来保证最终优化得到的星载反射面天线能够应用现有技术和材料加工出来.最后以产生一个覆盖巴西全部领土的赋形波束为例进行了优化设计,数值仿真结果表明:在服务区内主极化增益都高于28.5 dBi,交叉极化隔离度都在21 dB以上.