[发明专利]基于阶梯阵列的一维圆柱面共形Van Atta回溯阵

权利要求书

1.一种基于阶梯阵列的一维圆柱面共形Van Atta回溯阵，其特征在于，包括阶梯阵列(1)及构成阶梯阵列(1)的天线单元(2)、设置在天线单元(2)底部的射频馈电端口(3)、以及接在射频馈电端口(3)上连接成对天线单元(2)的不等长馈线组(4)。

2.根据权利要求1所述的基于阶梯阵列的一维圆柱面共形Van Atta回溯阵，其特征在于，所述构成阶梯阵列(1)的天线单元(2)的口面辐射中心点连线符合圆柱面截线包络。

3.根据权利要求2所述的基于阶梯阵列的一维圆柱面共形Van Atta回溯阵，其特征在于，设阶梯阵所需符合的圆柱面半径为R，构成阶梯阵的各单元横向尺寸为w，为保证各阵元辐射口面中心点连线符合圆柱面截线包络，从阵列中心单元向两侧递推，第n个天线单元辐射口面中心点比圆柱面上阵列中心对称点低的高度h_n为

h_n＝R(1-cosα_n)

其中n＝1,2,…,N；阵列是对称的，因此阵列单元总数是2N，对称位置上的两个单元所低的高度是一致的。

4.根据权利要求1所述的基于阶梯阵列的一维圆柱面共形Van Atta回溯阵，其特征在于，在所要求的回溯角范围内，构成阶梯阵列(1)的每个天线单元(2)，其口面辐射中心点都要能被最大回溯角方向上的来波直接照射到，不能被其相邻天线单元遮挡。

5.根据权利要求4所述的基于阶梯阵列的一维圆柱面共形Van Atta回溯阵，其特征在于，为实现对入射角±θ_max范围内的来波回溯，须保证在±θ_max方向上的来波能够无遮挡照射到阶梯阵中每一天线单元的辐射中心；由于阵列对称，仅考虑半侧阵列，其所允许的最大数目N通过如下方法确定：

设点P₁为第N单元的外侧角点，点P₂为第N-1单元的外侧角点，点P₃为指向虚拟的第N+1单元辐射中心的θ_max向来波与第N单元上表面的交点，点P₄为指向第N单元辐射中心的θ_max向来波与第N-1单元上表面外延线的交点；

点P₁、P₂、P₃与P₄的横坐标满足关系x_P3x_P1且x_P4x_P2，表明指向第N+1单元辐射中心的θ_max向来波被第N单元遮挡；指向第N单元辐射中心的θ_max向来波没有被第N-1单元遮挡；因此N是θ_max向来波能够无遮挡照射到其辐射中心的最大数目；上述四点的横坐标由以下诸式确定：

x_P1＝-Nw

x_P2＝-(N-1)w

6.根据权利要求1所述的基于阶梯阵列的一维圆柱面共形Van Atta回溯阵，其特征在于，所述天线单元(2)的馈电位置必须位于其辐射口面的相对面，而非侧面，即天线单元(2)应从底部馈电；所述射频馈电端口(3)的法兰安装尺寸及位置不应超过天线单元(2)的横向尺寸。

7.根据权利要求1所述的基于阶梯阵列的一维圆柱面共形Van Atta回溯阵，其特征在于，所述天线单元(2)的横向尺寸，也即阵元间距，在所要求的最大回溯角上保证阵列方向图不出现栅瓣。

8.根据权利要求7所述的基于阶梯阵列的一维圆柱面共形Van Atta回溯阵，其特征在于，天线单元(2)的横向尺寸w需保证在入射角为θ_max时阵列方向图不出现栅瓣，即

其中λ_min是天线最高工作频率对应的自由空间波长，该波长是天线工作频段内的最小波长。