【技术实现步骤摘要】
本专利技术适用于无线通信，尤其涉及一种高增益透镜天线的设计方法、系统及相关设备。
技术介绍
1、透镜天线因其结构简单、工作频带宽、增益高等优势在诸多领域有着广泛的应用，例如，雷达定位、射电天文、微波中继站、天线测量等领域。以雷达定位为例，在雷达系统中通常对终端天线的增益有很高的要求，天线增益越高，定位的误差就越小，且定位的距离更远。
2、目前提高透镜天线增益的方法有：1.增大天线口径，但其会增大系统体积和质量，且需要重新进行设计。2.增加平板介质覆层，但会使得透镜天线整体变得笨重，且增益通常只有3分贝（db）的提升，增益效果不佳。3.使用天线阵列，但其设计过程复杂，且成本高。
3、因此，亟需一种新的高增益透镜天线的设计方法、系统及相关设备，解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种高增益透镜天线的设计方法、系统及相关设备，旨在设计出增益效果明显、工作频带宽且质量轻的透镜天线。
2、第一方面，一种高增益透镜天线的设计方法，所述设计方法包括以下步骤：
3、s1、对天线进行仿真，得到所述天线的工作频段范围；
4、s2、根据所述工作频段范围设计介质透镜模型，所述介质透镜模型由自内向外依次逐层环绕固定的多个介质单元构成，按预设规则对所述介质透镜模型中的每一介质单元的参数进行调整优化，使得电磁波经过每一介质单元后皆聚焦于所述介质透镜模型的焦点，根据调整优化后的所述介质透镜模型得到介质透镜；其中，所述参数包括介质单元的介质
5、s3、将所述介质透镜与所述天线进行组装，得到透镜天线。
6、优选地，所述介质透镜包括十个介质单元。
7、优选地，所述介质透镜为中心对称结构。
8、优选地，所述介质透镜为立方体型。
9、优选地，步骤s2中，所述预设规则为，使每一所述介质单元满足如下条件：
10、；
11、其中， d表示所述介质单元的厚度， f表示所述介质透镜模型的焦距， θ表示电磁波经所述介质单元后的折射夹角， εrmax表示所述介质单元所用材料的最大相对介电常数， εr表示所述介质单元的相对介电常数。
12、第二方面，本专利技术还提供一种高增益透镜天线的设计系统，包括：
13、仿真模块，用于对天线进行仿真，得到所述天线的工作频段范围；
14、透镜修改模块，用于根据所述工作频段范围设计介质透镜模型，所述介质透镜模型由自内向外依次逐层环绕固定的多个介质单元构成，按预设规则对所述介质透镜模型中的每一介质单元的参数进行调整优化，使得电磁波经过每一介质单元后皆聚焦于所述介质透镜模型的焦点，根据调整优化后的所述介质透镜模型得到介质透镜；其中，所述参数包括介质单元的介质厚度和介电常数；
15、组装模块，用于将所述介质透镜与所述天线进行组装，得到透镜天线。
16、优选地，所述介质透镜包括十个介质单元。
17、优选地，所述介质透镜为中心对称结构。
18、优选地，所述透镜修改模块中，所述预设规则为，使每一所述介质单元满足如下条件：
19、；
20、其中， d表示所述介质单元的厚度， f表示所述介质透镜模型的焦距， θ表示电磁波经过所述介质单元后的折射夹角， εrmax表示所述介质单元所用材料的最大相对介电常数， εr表示所述介质单元的相对介电常数。
21、第三方面，本专利技术还提供一种透镜天线，所述透镜天线通过如上述实施例任一项所述的高增益透镜天线的设计方法制备而成。
22、与现有技术相比，本专利技术通过对天线进行仿真，得到天线的工作频段范围；根据工作频段范围对介质透镜中每一介质单元的参数进行修改以对电磁波的相位进行控制，得到介质透镜；其中，参数包括介质厚度和介电常数；将介质透镜与天线进行组装，得到透镜天线。本专利技术通过改善介质透镜的介质厚度和介电常数，从而实现对电磁波的聚焦效果，得到的透镜天线增益效果更好、工作频带更宽且质量更轻。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高增益透镜天线的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高增益透镜天线的设计方法，其特征在于，所述介质透镜包括十个介质单元。
3.如权利要求1所述的高增益透镜天线的设计方法，其特征在于，所述介质透镜为中心对称结构。
4.如权利要求1所述的高增益透镜天线的设计方法，其特征在于，所述介质透镜为立方体型。
5.如权利要求1所述的高增益透镜天线的设计方法，其特征在于，步骤S2中，所述预设规则为，使每一所述介质单元满足如下条件：
6.一种高增益透镜天线的设计系统，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述的高增益透镜天线的设计系统，其特征在于，所述介质透镜包括十个介质单元。
8.如权利要求6所述的高增益透镜天线的设计系统，其特征在于，所述介质透镜为中心对称结构。
9.如权利要求6所述的高增益透镜天线的设计系统，其特征在于，所述透镜修改模块中，所述预设规则为，使每一所述介质单元满足如下条件：
10.一种透镜天线，其特征在于，所述透镜天线通过如权利要
...【技术特征摘要】
1.一种高增益透镜天线的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高增益透镜天线的设计方法，其特征在于，所述介质透镜包括十个介质单元。
3.如权利要求1所述的高增益透镜天线的设计方法，其特征在于，所述介质透镜为中心对称结构。
4.如权利要求1所述的高增益透镜天线的设计方法，其特征在于，所述介质透镜为立方体型。
5.如权利要求1所述的高增益透镜天线的设计方法，其特征在于，步骤s2中，所述预设规则为，使每一所述介质单元满足如下条件：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻伟晟，郭嘉帅，胡滨，杨佳，黄凯峰，陈林烽，
申请(专利权)人：深圳飞骧科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。