[發明專利]船舶大規模平面相控陣天線優化布局方法

有效

• 申請號: 201110405618.2
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102567574A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王春;吳楠;謝大剛
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

技術領域

本發明專利屬于天線與電磁兼容技術領域，具體涉及船舶大規模平面相控陣列天線優化布局方法。?

背景技術

相控陣雷達在不同工業領域(氣象、導航等)得到越來越廣泛的應用。相控陣雷達可以安裝于船舶等系統平臺上。相控陣雷達通常采用包括數千陣元的平面陣列天線，其中每一個陣元也是一獨立的天線。為覆蓋360度方位的整個空間，通常需要4個平面陣列天線，每個天線覆蓋90度的方位空間。4個天線分布在船舶多面體結構的上層建筑的不同表面上。在船舶上設置多部雷達時，更多天線排列在上層建筑上。由于電磁波的傳播特性，不同天線間會存在電磁耦合，耦合的結果可能會帶來電磁干擾。在船舶平臺上，為實現最優化布局，需要對平面相控陣天線間的耦合進行理論上的預測和計算。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種船舶大規模平面相控陣列天線優化布局方法。本發明為解決上述技術問題所采取的技術方案為：船舶大規模平面相控陣列天線優化布局方法，其特征在于：它包括以下步驟：?

1)對于設置在船舶平面的兩個陣列天線，設其中一個為發射陣列天線，另一個為被干擾陣列天線，求出發射陣列天線的端口電流；?

2)根據發射陣列天線的端口電流和陣列天線間互阻抗矩陣求解被干擾陣列天線的端口電流，即被干擾天線的耦合參數；?

3)用隔離度來衡量陣列天線間互耦，定義為?

其中P_r為發射陣列天線的發射功率，對一個確定的發射陣列天線來說，為已知量；P_s為被干擾陣列天線的接收功率，?I_i為被干擾陣列天線的各端口電流，R為被干擾天線陣元激勵端的內阻抗；?

4)將發射陣列天線和被干擾陣列天線布置在不同的位置，并且變換發射陣列天線的波束方向，以得到隔離度隨波束方向的變化曲線，對比不同位置下得到的隔離度的值，選取各方?向下隔離度都較低的位置作為陣列天線的最優布局；所述發射陣列天線的波束方向包括方位角和俯仰角。?

按上述方案，所述步驟1)將陣元數為N的發射陣列天線和陣元數為N′的被干擾陣列天線構成的整個系統視為N+N′個端口的線性網絡，激勵電壓和響應電流滿足：?

V＝ZI????(1)，?

V、I、Z分別為兩個陣列天線的端口激勵電壓、響應電流、端口互阻抗矩陣；?

V、I、Z表示為?

V=VeVr,]]>I=IeIr,]]>Z=ZeeZerZreZrr,]]>

分別帶入式(1)，得到：?