[发明专利]一种基于阵列天线的准平面波生成器

权利要求书

1.一种基于阵列天线的准平面波生成器，其特征在于，包括：二维阵列天线口面(1)、多个双极化阵列天线单元(2)、阵列天线馈电网络(5)、幅相控制网络(6)；其中，

所述幅相控制网络(6)生成多路幅度相位各不相同的馈电信号，通过阵列天线馈电网络(5)传输给各双极化阵列天线单元(2)；

所述阵列天线馈电网络(5)接收幅相控制网络(6)发出的馈电信号，传输给各双极化阵列天线单元(2)，为各双极化阵列天线单元(2)提供所需要激励的幅度和相位信号；

各所述双极化阵列天线单元(2)采用不等间距的非周期阵列形式排布，接收馈电信号，生成准平面波；其中，所述被功分器合并为一组的各双极化阵列天线单元(2)形成天线子阵(3)；所述不等间距的非周期阵列包括多个结构相同或结构不同的天线子阵(3)；

其中，对于双极化阵列天线单元(2)间距大于一个最低工作频率波长的大间距阵列，采用子阵级或者单元级的不等间距的非周期结构布阵的方式实现不等间距的非周期阵列；

所述子阵级不等间距的非周期结构布阵，为二维阵列天线口面(1)中的各天线子阵(3)中心的位置分布或旋转角分布；各天线子阵(3)中心的位置为不等间距的非周期分布，旋转角度为任意角度，各天线子阵(3)间不互相交叠，且各天线子阵(3)边缘的双极化阵列天线单元(2)之间的最小距离要大于一个最低工作频率波长；

所述单元级不等间距的非周期结构布阵，为二维阵列天线口面(1)中的各双极化阵列天线单元(2)为不等间距的非周期结构布阵；

所述二维阵列天线口面(1)用于装配双极化阵列天线单元(2)；

其中，所述阵列天线馈电网络(5)包括多个功分器和多个极化切换开关；所述极化切换开关改变与其相连接的双极化阵列天线单元(2)的极化方式，从而改变准平面波生成器辐射电磁波的极化方向；所述功分器将幅相控制网络(6)输出的信号分成多路等幅同相的信号，并发送给各双极化阵列天线单元(2)。

2.如权利要求1所述的一种基于阵列天线的准平面波生成器，其特征在于，

还包括系统控制计算机(7)；

所述系统控制计算机(7)控制幅相控制网络(6)的输出信号的幅度衰减值和相位延迟值大小。

3.如权利要求1所述的一种基于阵列天线的准平面波生成器，其特征在于，所述功分器和极化切换开关的连接方式包括：极化切换开关与天线单元直接相连接、极化切换开关与功分器电路相连接、极化切换开关置于功分器电路中；

所述极化切换开关与天线单元直接相连接的连接方式为：极化切换开关在功分器和双极化阵列天线单元(2)之间，接收功分器发出的信号，并传输给与其相连接的双极化阵列天线单元(2)；

所述极化切换开关与功分器电路相连的连接方式为：极化切换开关在幅相控制网络与功分器之间，将接收到的幅相控制网络(6)发出的馈电信号传输给与其相连接的功分器；

所述极化切换开关置于功分器电路中的连接方式为：极化切换开关在功分器与功分器之间，将功分器接收到的馈电信号传输给与其相连接的各功分器。

4.如权利要求1所述的一种基于阵列天线的准平面波生成器，其特征在于，所述准平面波所在的静区(8)的圆形底面与二维阵列天线口面(1)平行。

5.如权利要求4所述的一种基于阵列天线的准平面波生成器，其特征在于，所述静区(8)通过幅相控制网络(6)的控制，实现等相位面偏移。

6.如权利要求5所述的一种基于阵列天线的准平面波生成器，其特征在于，所述静区(8)的偏移角度水平方向在±10°之间，垂直方向在±8°之间。

7.如权利要求1所述的一种基于阵列天线的准平面波生成器，其特征在于，所述不等间距的非周期阵列形式排布，其排布方式包括近似规则排布或随机排布；

近似规则排布阵，其特点为：阵列中的各双极化阵列天线单元(2)间距并不完全相同，但各双极化阵列天线单元(2)的排列具有一定对称性，在每一维度上，各双极化阵列天线单元(2)间距变化遵循数学规律；随机排布阵中，各双极化阵列天线单元(2)的排布完全随机，不遵循任何数学规律。