1.一种基于等效面磁流间距的贴片天线远场方向图分析方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)根据贴片天线的实际设计要求,确定贴片天线的设计参数和材料参数;(2)根据贴片天线的设计参数,计算贴片天线的分析参数;(3)根据贴片天线的分析参数结合贴片天线传输线分析法的理论假设,确定单个等效面磁流的辐射,确定传输线分析方法的方向图函数;(4)根据贴片天线材料参数,得到材料的等效系数,进而得到微带线的等效相对介电常数,最终得到等效面磁流间距;(5)根据等效面磁流间距和传输线分析方法的理论假设,得到基于等效面磁流间距的贴片天线远场方向图,分析贴片天线的辐射特性;所述步骤(4)按照如下步骤进行:(4a)根据步骤(1)介质基片材料的相对介电常数,按照下式计算等效系数:S=1.0696ε r -0.634其中,ε r 为材料的相对介电常数;(4b)根据步骤(4a)中得出等效系数,按照下式计算微带线的等效介电常数:(4c)根据步骤(4b)中得出微带线的等效介电常数,按照下式计算等效面磁流间距:其中,C 0 为光速,f r 为天线谐振频率;所述步骤(5)中,根据等效面磁流间距,替换掉传输线方向图函数的有效长度,得出基于等效面磁流间距的贴片天线远场方向图函数;所述步骤(5)按照以下步骤进行:(5a)根据步骤(4c)计算得到的等效面磁流间距,替换步骤(3b)中传输线分析方法方向图函数的有效长度:(5b)根据步骤(5a)计算出贴片天线远场方向图,获得波束指向、波束宽度。
2.根据权利要求1所述的一种基于等效面磁流间距的贴片天线远场方向图分析方法,其特征在于,所述贴片天线设计参数包括天线谐振频率和介质基片的厚度;所述材料参数为介质基片的相对介电常数。
3.根据权利要求1所述的一种基于等效面磁流间距的贴片天线远场方向图分析方法,其特征在于,所述步骤(2)中,计算贴片天线的分析参数包括贴片的宽度、微带线的有效介电常数以及贴片天线的有效长度;确定贴片的宽度,按照下式计算:确定微带线的有效介电常数,按照下式计算;其中,h为介质基片的厚度;确定贴片天线的有效长度,按照下式计算;
4.根据权利要求3所述的一种基于等效面磁流间距的贴片天线远场方向图分析方法,其特征在于,所述步骤(3)按照如下步骤进行:(3a)确定单个等效面磁流的辐射场:其中k 0 =2πf r /C 0 是传播常数, 为单个等效面磁流的远场归一化方向图函数;(3b)根据单个等效面磁流的辐射场结合贴片天线的有效长度,确定传输线分析方法的方向图函数:其中, 为基于传输线分析方法的贴片天线远场归一化方向图函数。
5.根据权利要求1所述的一种基于等效面磁流间距的贴片天线远场方向图分析方法,其特征在于,所述替换步骤(3b)中传输线分析方法方向图函数的有效长度,按照下式计算:式中, 为基于等效面磁流间距的贴片天线远场方向图函数,D r 为等效面磁流间距。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种基于等效面磁流间距的贴片天线远场方向图分析方法,其特征在于,贴片天线最大方向性系数误差不大于0.2dBi;E面波束宽度误差不大于3°;H面波束宽度误差不大于4°。