[发明专利]和差双通道旁瓣抑制天线

说明书

本发明公开的一种和差双通道旁瓣抑制天线，涉及机械扫描的无源阵列天线。旨在提供一种能够提高旁瓣抑制能力的阵列天线。本发明通过下述技术方案实现：在前向阵列安装框架上设有等间距排列的前向阵列单元和固定在后向阵列安装框架内的两个后向阵列单元，前向和后向阵列单元均采用相同的印刷振子天线；波束形成网络通过射频电缆分别连接前向阵列单元和后向阵列单元的馈电接口，并通过射频电缆分别连接位于阵列天线安装基座的和通道接口、差通道接口，同时形成和波束与差波束；和通道接口与差通道接口分别输入射频信号形成前向阵列单元和后向阵列单元所需的两种幅度与相位加权分布；从而实现差通道信号对和通道信号旁瓣的全覆盖。

技术领域

本发明涉及一种机械扫描的无源阵列天线，特别涉及采用和差双通道体制实现旁瓣抑制的阵列天线技术。

背景技术

二次雷达(Secondary Surveillance Radar,SRR)是一种通过发射信号并接收应答信号以获得目标信息的电子设备。二次雷达系统中，存在旁瓣干扰。为消除旁瓣干扰，二次雷达系统的机械扫描的阵列天线通常设计为和、差双通道天线或和、差、旁瓣抑制三通道天线。和、差双通道天线方案，仅需形成和、差双波束，需要和、差两个通道，采用差通道对和通道进行旁瓣抑制。该方案需要两通道的旋转关节、两根射频电缆和两个接收机进行处理。和、差、旁瓣抑制三通道天线方案，需要在形成和、差波束的基础上，再形成一个旁瓣抑制波束，需要和、差、旁瓣抑制三个通道，采用旁瓣抑制通道对和通道进行旁瓣抑制。该方案需要三通道的旋转关节或者天线内部增加射频开关、三根射频电缆，同时还需要三个接收机进行处理。

M.J.Blefko等人在1996年发表的文献“A secondary surveillance radar(SSR)antenna with integrated difference and sidelobe suppression(SLS)channel.”(IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium.)报道了一种采用差通道对和通道进行旁瓣抑制的二次雷达天线。从文献结果看，能在俯仰-1°～+30°，方位-60°～+60°(即120°)范围内，实现差通道对和通道信号旁瓣的覆盖，但并未在方位360°范围内实现差通道对和通道信号旁瓣的全覆盖。对于和、差双通道天线方案，文献(王波，电讯技术，2013，53(4)：425-428)公开了一种“二次雷达系统询问旁瓣抑制新方案”中提出在和(Σ)、差(Δ)双通道天线方向图中，和(Σ)通道信号旁瓣比差(Δ)通道信号电平高的地方称为穿刺点。穿刺点的存在触发应答机的误应答，造成应答机占据，影响系统的识别性能和抗干扰能力。询问天线很难达到差通道对和通道旁瓣的全覆盖。国外现役装备的询问天线差通道对和通道覆盖率要求未提100％，典型的设计要求值为大于95％、98％等。

对于和、差、旁瓣抑制三通道天线方案，书籍“二次雷达”(张尉主编，国防工业出版社，2007)中提到形成旁瓣抑制波束的两种方法。方法一，可以通过不同馈电网络对同一天线阵列馈电分别形成和波束与旁瓣抑制波束。优点是：产生的和波束与旁瓣抑制波束的相位中心相同，由地面反射引起的垂直方向图的变化对两个波束的影响相同。缺点是：需要增加旁瓣抑制通道旋转关节或者在天线内部增加射频开关，同时旁瓣抑制波束在波束轴两侧±90°方向上很难覆盖这个范围内的和波束副瓣。方法二，使用独立全向天线形成旁瓣抑制波束，可以很好地覆盖和波束的所有副瓣。其缺点是：如果全向天线安装在阵列天线的顶部，则和波束与旁瓣抑制波束的相位中心可能是分离的；如果全向天线与阵列天线并排安装，又有可能相互形成遮挡。

综上所述，采用和、差双通道体制阵列天线，目前还无法在工作频带内、方位360°范围实现差通道对和通道信号旁瓣的全覆盖；采用和、差、旁瓣抑制三通道体制阵列天线，设备复杂度增加，且需要三通道的旋转关节或者天线内部增加射频开关、三根射频电缆，同时还需要三个接收机进行处理，在实际应用中存在实现困难的问题。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的不足之处，弥补现有旁瓣抑制技术的不足，提供一种能够提高旁瓣抑制能力的和差双通道体制的阵列天线。