[发明专利]全向阵列天线及其波束赋形方法

权利要求书

1.全向阵列天线波束赋形方法，其特征在于，该方法中，各全向子阵单元采用等幅、同相或不同相方式激励，包括单全向波束、单定向波束、定向双窄波束、定向双宽波束、不共线定向双波束、定向不等宽双波束、定向三波束和定向四波束；该方法用到的全向阵列天线，包括沿圆周均匀排列成圆形阵的8个全向子阵单元，圆形阵的直径为中心波长λc的整数倍，每个所述全向子阵单元包括3个共轴组阵的对称振子；

其中单全向波束的赋形算法为各全向子阵单元等幅激励，相位满足：四个奇数阵元同相，即β₁＝β₃＝β₅＝β₇；四个偶数阵元同相，即β₂＝β₄＝β₆＝β₈；且两组相位分别满足关系式：β₁＝β₂+Δβ，Δβ∈[0,π/2]；

其中单定向波束的赋形算法为各全向子阵单元等幅激励，相位满足：

式中，i、N为整数，N＝8，R为各全向子阵单元的单定向波束半径，n＝1,2,3,...,8；k＝2π/λ为空气中波数，θ_m,分别为最大波束指向的仰角θ_m及方位角

其中定向双窄波束的赋形算法为各全向子阵单元等幅激励，相位则满足：β1＝β4＝(1/1.75+2·q)·π，β2＝β3＝2·q·π，β5＝β8＝[(1+1/1.75)+2·q]·π，β6＝β7＝(1+2·q)·π，其中，q为整数；

其中定向双宽波束的赋形算法为各阵元等幅激励，相位则满足：β1＝β2＝β3＝β4＝2·q·π；β5＝β6＝β7＝β8＝(1+2·q)·π；其中，q为整数；

其中定向不等宽双波束的赋形算法为各阵元等幅激励，相位则满足：β1＝β3＝{[1-cos(π/4)]+2·q}·π，β2＝2·q·π，β4＝β8＝π，β5＝β7＝[(1-1/4)+2·q]·π，β6＝[(1-1/6)+2·q]·π，其中q为整数；

其中不共线定向双波束的赋形算法为各阵元等幅激励，相位则满足：β1＝β3＝(1/1.75+2·q)·π，β2＝2·q·π，β4＝(1/1.75+1/2+2·q)·π，β5＝[(1+1/1.75+1/2)+2·q]·π，β7＝π，β6＝β8＝[(1+1/1.75)+2·q]·π，其中q为整数；

其中定向三波束的赋形算法为各阵元等幅激励，相位满足：β1＝β3＝{[1-cos(π/4)]+2·q}·π，β2＝2·q·π,β4＝β8＝(1+2·q)·π，β5＝[(1+1/3.5)+2·q]·π，β6＝[(1+1/2.875)+2·q]·π，β7＝[(1-1/3.5)+2·q]·π，其中q为整数；

其中定向四波束的赋形算法为各阵元等幅激励，相位则满足：β1＝β4＝β5＝β8＝2·q·π，β2＝β3＝β6＝β7＝(1+2·q)·π，其中q为整数。

2.如权利要求1所述的全向阵列天线波束赋形方法，其特征在于，所述全向子阵单元的共轴组阵的对称振子为半波振子，所述全向子阵单元的对称振子共轴组阵成垂直极化子阵或共面组阵成水平极化子阵。

3.如权利要求1所述的全向阵列天线波束赋形方法，其特征在于，所述8个全向子阵单元竖直等间隔排列，圆周方位角其中n＝1,2,3,...,8。

4.如权利要求3所述的全向阵列天线波束赋形方法，其特征在于，所述全向子阵单元的对称振子印制于PCB介质板，所述介质板垂直于圆阵的直径方向；或所述全向子阵单元的对称振子构造形式为金属管。