[发明专利]一种抑制栅瓣产生的收发共孔径相控阵天线布阵方法

说明书

本发明公开了一种抑制栅瓣产生的收发共孔径相控阵天线布阵方法，属于天线阵列技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、将M×N天线单元采用收发单元共孔径排布的方式形成一个标准化子阵，再将W个标准化子阵拼接呈半球形阵列；b、连接有源模组，进行有源通道稀疏化处理；c、将有源模组进行两次随机排阵；d、在组成半球形阵列时，将标准化子阵间距按照半球纬度从低到高进行处理，完成第二次稀疏化处理。本发明通过两次随机化处理，可将有源通道数大大降低，单元间距相比平面阵能适当拉大，结合收发有源模组随机排布的方式，在扫描过程中能够有效的抑制栅瓣产生，且阵面集成较为简单易行。

技术领域

本发明涉及到天线阵列技术领域，尤其涉及一种抑制栅瓣产生的收发共孔径相控阵天线布阵方法。

背景技术

目前，相控阵天线的接收与发射主要采用两个独立的半球形阵面以及接收与发射共用一个阵面进行布阵的方式。

接收与发射采用两个独立的半球形阵面，以覆盖全空域，阵面可使用满布排阵或者稀疏排阵。此种技术方案可通过收发阵面分开的方式增大收发之间的隔离度，确保全双工工作。其缺陷是：为避免接收阵与发射阵之间的遮挡，需要将收发阵面拉远架设，这样会显著增大天线架设场地面积，对天线架设场地要求更苛刻；分阵面的方式会显著增加设备量，如：结构框架和阵面电源，从而带来天线整体成本的大幅增长。

接收与发射共用一个阵面，且每个天线单元都连接接收与发射两个射频通道。为了实现收发全双工工作，需在天线端增加高矩形系数的腔体滤波器，增大收发隔离。为避免出现栅瓣，单元为满布排阵。其缺陷是：腔体滤波器的体积较大，要求相控阵天线单元间距足够大，才有足够空间进行安装。

公开号为CN103985970A，公开日为2014年08月13日的中国专利文献公开了一种抑制大间距的相控阵天线阵列栅瓣的布阵方法，其特征是：整个阵列天线阵面按直角坐标系分为四个象限，四个象限关于象限中心旋转对称或轴对称；每个象限中包含N个边缘不发生重叠的子阵，N个子阵按照从阵列中心沿半径方向向外稀疏化排布，形成非周期阵列；每个子阵包括M个单元，M个单元的位置按不同的栅格形式均匀或非均匀排布，N×M个单元的间距大于一个波长。

该专利文献公开的抑制大间距的相控阵天线阵列栅瓣的布阵方法，结合阵列稀疏化原理与子阵级非周期结构原理构造出一个单元间距大于一个波长的阵列，以较少的天线单元达到技术指标要求，降低了天线系统的成本。但是，阵面集成较为复杂，难度较大，且在扫描过程中不能很好的抑制栅瓣产生。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种抑制栅瓣产生的收发共孔径相控阵天线布阵方法，本发明通过两次随机化处理，可将有源通道数大大降低，单元间距相比平面阵能适当拉大，结合收发有源模组随机排布的方式，在扫描过程中能够有效的抑制栅瓣产生，且阵面集成较为简单易行。

本发明通过下述技术方案实现：

一种抑制栅瓣产生的收发共孔径相控阵天线布阵方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将M×N天线单元采用收发单元共孔径排布的方式形成一个标准化子阵，再将W个标准化子阵拼接呈半球形阵列；

b、连接有源模组，进行有源通道稀疏化处理；

c、将有源模组进行两次排阵；

d、在组成半球形阵列时，将标准化子阵间距按照半球纬度从低到高进行处理，完成第二次稀疏化处理。

所述步骤a中，将W个标准化子阵拼接呈半球形阵列具体是指采用平面子阵的拼接方式进行拼接。

所述步骤a中，标准化子阵拼接时，将相邻平面子阵旋转90°进行安装。

所述步骤b中，有源通道稀疏化处理具体是指将有源模组采用2×2天线单元合成1路再与有源通道进行连接。