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随着卫星通信技术的飞速发展,对轨道资源和频率资源的需求越来越多,如何让有限资源最大化利用是近年来学者研究的热门问题。多波束反射面天线具有高增益覆盖较大面积,使通信卫星多次频率复用,有效利用频谱资源等优点,受到各国广泛重视。本文主要研究Ku和Ka波段多波束反射面天线的快速分析及赋形优化方法。 对Ku波段多波束单反射面天线的赋形优化设计方法展开研究。对于不同地区提出的不同的波束宽度和覆盖增益的要求,研究如何权衡二者达到最佳优化。利用Zemike函数将反射面展开,通过射线寻迹法寻找单偏置反射面天线的最佳馈源位置。分析比较了最小P乘法、最大最小值法、均方差法等优化方法的优缺点,最终给定合适的目标函数,采用先使增益最大化,再在此基础上提高载干比的优化流程,达到很好的赋形效果。 研究了Ka波段多波束双反射面天线的快速分析和赋形优化方法。首先,研究双偏置卡塞格伦天线初始结构的设计方法。其次,主要针对双反射面天线波束赋形优化过程中,物理光学法(PO)在计算副面电流对主面作用耗时较多的问题,研究以下解决方法:采用快速多极子中聚合配置转移的方法,减小这一部分计算复杂度,加快求解。最后研究了Ka波段高增益多波束的赋形优化设计。