logo好方法网

波导光栅天线构建方法及装置


技术摘要:
本发明公开了一种波导光栅天线构建方法及装置,先获取目标波导光栅天线预先划分好的每个分段的辐射角度和辐射比例,然后,针对所述每个分段,基于该分段的辐射角度和辐射比例,从预先设置的仿真结果信息库中匹配得到该分段的结构参数值,仿真结果信息库中存储有辐射角  全部
背景技术:
基于波导技术的光相控阵(Optical  Phased  Arrays,OPA)是光子集成回路的重要 组成部分之一。OPA提供的固态波束形成和转向能力在自由空间应用中起着至关重要的作 用,包括光通信、全息显示、光探测和测距(LIDAR)等。得益于硅光子技术的进步,OPA技术近 年来得到了广泛的关注和快速的发展。 由于阵列中发射单元的集成密度较低,二维OPA存在大量的高阶衍射,同时由于需 要的发射单元数量多,相位控制要求也比较复杂。尽管最近的研究利用了发射单元的非均 匀分布以及基于脉冲宽度调制的控制方案来缓解这种约束,但当前二维OPA的参数仍不适 合实际应用。相较而言,一维OPA是一种更为可行的解决方案,它将条状波导光栅天线 (Waveguide  Grating  Antenna,WGA)平行排列形成相控阵。在这种OPA中,波束转向是通过 天线移相和激光波长调谐来实现的。到目前为止,一维OPA是最有前途的固态波束形成和控 制的整体集成解决方案。 WGA作为发射单元,是一维OPA的重要组成部分,它对光束的质量有重要的控制作 用,因此,WGA的构建对于OPA技术的发展尤为重要。
技术实现要素:
本发明提供了一种波导光栅天线构建方法及装置,能够在保证设计精度的同时, 高效地实现波导光栅天线的构建。 为了实现上述目的,本发明一实施例提供了如下技术方案: 第一方面,本发明实施例提供了一种波导光栅天线构建方法,所述方法包括:获取 目标波导光栅天线的目标参数,所述目标参数包括:构成所述目标波导光栅天线的每个分 段的辐射角度和辐射比例;针对所述每个分段,基于所述分段的辐射角度和辐射比例,从预 先设置的仿真结果信息库中匹配得到所述分段的结构参数值,其中,所述仿真结果信息库 中存储有辐射角度与结构参数值的第一对应关系,以及辐射比例与结构参数值的第二对应 关系,所述结构参数包括扰动间距和扰动宽度;基于所述每个分段的结构参数值,构建所述 目标波导光栅天线。 第二方面,本发明实施例还提供了一种波导光栅天线构建装置,所述装置包括:获 取模块,用于获取目标波导光栅天线的目标参数,所述目标参数包括:构成所述目标波导光 栅天线的每个分段的辐射角度和辐射比例;匹配模块,用于针对所述每个分段,基于所述分 段的辐射角度和辐射比例,从预先设置的仿真结果信息库中匹配得到所述分段的结构参数 值,其中,所述仿真结果信息库中存储有辐射角度与结构参数值的第一对应关系,以及辐射 比例与结构参数值的第二对应关系,所述结构参数包括扰动间距和扰动宽度;构建模块,用 于基于所述每个分段的结构参数值,构建所述目标波导光栅天线。 4 CN 111596499 A 说 明 书 2/11 页 本发明实施例提供的波导光栅天线构建方法及装置,先获取目标波导光栅天线预 先划分好的每个分段的辐射角度和辐射比例,然后,针对所述每个分段,基于该分段的辐射 角度和辐射比例,从预先设置的仿真结果信息库中匹配得到该分段的结构参数值,仿真结 果信息库中存储有辐射角度与结构参数值的第一对应关系,以及辐射比例与结构参数值的 第二对应关系,从而就可以基于每个分段的结构参数值,构建目标波导光栅天线。该构建过 程将仿真过程和天线构造过程分离开来,在构建过程中通过数值匹配的方式分别得到每个 分段优化后的结构参数值,可以通过一套系统性的仿真结果实现多个不同波导光栅天线的 设计,不仅具有很高的灵活性,还有利于在保证设计精度的同时,高效地实现波导光栅天线 的构建。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本 领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的 附图。 图1为本说明书实施例第一方面提供的一种波导光栅天线构建方法的流程图; 图2为本说明书实施例第一方面提供的一种示例性波导光栅天线的结构示意图; 图3为本说明书实施例第一方面提供的一种示例性波导光栅天线的仿真设置示意 图; 图4为本说明书实施例第一方面提供的一种示例性粗仿真结果示意图; 图5为本说明书实施例第一方面提供的一种示例性精仿真结果示意图; 图6为本说明书实施例第一方面提供的一种示例性OPA测试结果示意图; 图7为本说明书实施例第二方面提供的一种波导光栅天线构建装置的模块框图。
下载此资料需消耗2积分,
分享到:
收藏