[发明专利]一种余割平方波束赋形网络

说明书

本发明公开了一种余割平方波束赋形网络，涉及雷达通信和波束赋形技术领域。该网络采用多层印制板形式，根据威尔金森功分器原理，设计了一种不等幅不等相的1分N路功分网络，由特定的功分比和相位分布，可以实现对余割平方波束的赋形功能。本发明还具有结构简单、集成度高、成本低、效率高等优点。

技术领域

本发明涉及雷达通信和波束赋形技术领域，特别是指一种余割平方波束赋形网络。

背景技术

无线电设备通过电磁波来传递信息，在无线电系统中，用来接收和发射电磁波的装置称为天线。天线在发射端通过把高频的电流形式的能量转变成同频率的无线电波能量发射出去；而在接收时，天线则把接收到的高频的无线电波能量转变成同频率的电流能量传送给接收设备。可见，天线与发射机、接收机一样，是无线电系统中十分重要的组成部分之一。

天线是电磁波的收发部件，是无线电系统的重要组成部分。在过去一个多世纪的发展过程中，天线形式多种多样、性能各异，因此被广泛应用于通信、制导、广播、雷达、对抗等领域。天线的辐射方向图形状是固定的，多为笔形波束和扇形波束，但是在预警、跟踪、防空制导、识别、战场评估等应用方面需要的是各种不同形状的方向图，这就需要对天线的波束进行赋形，以得到我们需要的方向图形状。其中应用较为普遍的方向图形状是余割平方波束。

目前的赋形天线主要有以下几种实现形式，在性能上虽各有特点，但均存在某种不足。

公开号为CN105103372A的中国专利“波束赋形天线阵”公开了一种赋形天线，通过微控制器单元来控制天线单元的开关，借此来实现天线阵列的赋形。但是这种形式结构复杂，引入了控制单元和控制开关，成本高，操作复杂。

公开号为CN106532247A的中国专利“一种双频圆极化赋形天线”公开了一种双频圆极化赋形天线，其包括上层印制板、下层印制板、金属底座、射频连接器和馈电网络，通过金属探针与覆铜层相对位置以及下层印制板金属化过孔结构共同作用，实现了在防隔热天线窗安装环境下的方向图赋形。这种形式只适合于避免遮挡的天线方向图赋形，而不能完成特殊应用的方向图(如余割平方波束方向图)的赋形。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中赋形天线的不足之处，提供一种余割平方波束赋形网络，既避免了结构复杂的缺点，又能完成特殊应用的方向图赋形。本发明具有结构简单、集成度高、成本低、效率高等优点，可实现宽频带高效率的余割平方波束方向图的赋形。

本发明所采用的技术方案为：

一种余割平方波束赋形网络，包括印制板、承载在印制板上的印刷馈电线，印刷馈电线构成赋形网络，赋形网络的输入输出端均具有接口；所述的赋形网络为满二叉树形式的1分N路功分网络，N路功分不等幅度不等相位分布，NC2³。

进一步的，所述的1分N路功分网络的幅度加权值按照如下规律排布：

n≤N/2时，A_n＝8πn^0.8/N

N/2≤n≤N时，A_n＝8π(N+1-n)^0.8/N

其中，A_n表示1分N路功分网络中第n路的幅度加权值，n＝1，2，...，N，π是圆周率。

进一步的，所述的1分N路功分网络的相位加权值按照如下规律排布：

n≤N/2时，P_n＝180°·n/N

N/2≤n≤N时，P_n＝-180°·(N+1-n)/N

其中，P_n表示1分N路功分网络中第n路的相位加权值，n＝1，2，...，N，π是圆周率。

进一步的，所述的印制板中含有1个或者多个隔离柱。