[发明专利]多阶顺序旋转圆极化天线阵列有效

专利信息
申请号: 202110596607.0 申请日: 2021-05-31
公开(公告)号: CN113451764B 公开(公告)日: 2022-09-02
发明(设计)人: 温剑;姚亚利;王军会;侯禄平;梁宇宏;李秀梅;张云 申请(专利权)人: 西南电子技术研究所(中国电子科技集团公司第十研究所)
主分类号: H01Q1/38 分类号: H01Q1/38;H01Q15/24;H01Q21/06
代理公司: 成飞(集团)公司专利中心 51121 代理人: 郭纯武
地址: 610036 四川*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 顺序 旋转 极化 天线 阵列
【权利要求书】:

1.一种多阶顺序旋转圆极化天线阵列,包括:包含至少64个矩形栅格布阵在每个TR组件上的辐射单元a,其特征在于:按照栅瓣抑制条件确定的辐射单元a的间距,以4个圆极化天线的辐射单元a为单元组作为旋转矩阵,将每组中的辐射单元a,按90°间隔相位差顺序旋转,正方形内绕正方形中心,沿四条边旋为转旋向一致的正方形2×2子阵,将4个辐射单元按90°间隔顺序旋转构成正方形2×2子阵,且每个2×2子阵的起始辐射单元a相位按邻边循序接替进行多阶顺序旋转,将2×2子阵按2×2均匀复制排列为4×4阵列,并将16个辐射单元等分为4个象限,按照栅瓣抑制条件确定的辐射单元a的间距,按顺时针或逆时针依次将4个象限内的旋转角度确定为0°、90°、180°、270°,对4×4阵列的阵中单元阵一一进行旋转,再将2×2子阵A按4×4均匀复制排列为8×8阵列,将得到的8×8阵列的阵中单元先按照旋转矩阵一一进行旋转,得到第1种多阶顺序旋转圆极化天线阵列D1,以上述方式循序构成旋转角度相位相差90°下一组的旋转矩阵,按矩阵行列分布得到多阶顺序旋转圆极化天线阵列D:D1、D2、D3…Dn

2.如权利要求1所述的多阶顺序旋转圆极化天线阵列,其特征在于:多阶顺序旋转圆极化天线阵列D,包含64个矩形栅格布阵在TR组件上的辐射单元。

3.如权利要求1所述的多阶顺序旋转圆极化天线阵列,其特征在于:2×2子阵A中每个辐射单元a按照顺时针或逆时针箭头方向顺次旋转90°,将2×2子阵A按4×4均匀复制排列为8×8阵列,即每行有4个相同的2×2子阵A,每列也有4个相同的2×2子阵A。

4.如权利要求1所述的多阶顺序旋转圆极化天线阵列,其特征在于:按照下面栅瓣抑制条件确定合适的单元间距:阵列中每个辐射单元a由TR组件对其馈电施加初始补偿相位,初始补偿相位由各单元相对左上角第一个单元的旋转角度确定,阵列单元按正交顺序旋转并配合相位补偿的技术,采用椭圆极化单元甚至是线极化单元合成圆极化阵列;若设计右旋圆极化天线阵列,则将每个辐射单元a的初始补偿相位加负号,

其中,d表示相邻天线单元的间距,λmin表示天线工作频带内的最小波长,θs为天线阵列扫描角度。

5.如权利要求1所述的多阶顺序旋转圆极化天线阵列,其特征在于:将2×2子阵A的阵中单元按照旋转矩阵一一进行旋转,从下列表第一列开始,相邻两列为一组,第1列、第2列构成,第一组的旋转角度为0°,往右每组依次增加90°,

得到第1种多阶顺序旋转圆极化天线阵列D1

6.如权利要求1所述的多阶顺序旋转圆极化天线阵列,其特征在于:将第一个8×8天线阵列的阵中单元按照旋转矩阵一一进行旋转,从下列表第一行开始,相邻两行为一组,构成第一组旋转角度为0°的旋转矩阵,往下每组依次增加90°,

得到第2种多阶顺序旋转圆极化天线阵列D2,以上述方式循序构成旋转角度相位相差90°下一组的旋转矩阵,得到多阶顺序旋转圆极化天线阵列D3…Dn

7.如权利要求1所述的多阶顺序旋转圆极化天线阵列,其特征在于:按照栅瓣抑制条件确定的辐射单元a的间距,将2×2子阵A按2×2均匀复制排列为4×4阵列,一一进行旋转得到4×4阵列B,再将4×4阵列B按2×2均匀复制排列为8×8阵列,将得到的8×8阵列的阵中单元先按照旋转矩阵一一进行旋转得到第2种多阶顺序旋转圆极化天线阵列C。

8.如权利要求1所述的多阶顺序旋转圆极化天线阵列,其特征在于:将2×2子阵A按2×2均匀复制排列为4×4阵列,即每行有2个相同的2×2子阵A,每列也有2个相同的2×2子阵A;将4×4阵列的阵中单元按照旋转矩阵一一进行旋转,得到4×4阵列B。

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