[發(fā)明專利]一種基于多點預(yù)判的L形子陣組陣方法及天線陣有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710487353.2 | 申請日： | 2017-06-23 |
| 公開（公告）號： | CN107331975B | 公開（公告）日： | 2020-05-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 孫立春;侯田;朱慶超;張洪濤;汪偉;魯加國 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國電子科技集團公司第三十八研究所 |
| 主分類號： | H01Q21/00 | 分類號： | H01Q21/00 |
| 代理公司： | 合肥市浩智運專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124 | 代理人： | 丁瑞瑞 |
| 地址： | 230000 安徽省合肥*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 多點 形子陣組陣 方法 天線陣 | ||
本發(fā)明公開了一種基于多點預(yù)判的L形子陣組陣方法及天線陣，將目標二維有源相控陣內(nèi)天線單元抽象成填充點；選擇下一個填充點，隨機選擇L形子陣形態(tài)進行填充，將當前填充的L形子陣周圍的附屬點與下n步需要填充的點歸為預(yù)判點集，隨機選擇L形子陣形態(tài)對預(yù)判點集進行預(yù)填充，若存在能夠完全覆蓋預(yù)判點集的L形子陣組合則進行下一步填充，否則判定當前L形子陣的填充方式無效，重新選擇；組陣完成后，確定當前組陣方式是否滿足系統(tǒng)要求。本發(fā)明運用L形子陣的附屬點與下n步待填充點組成的預(yù)判點集判斷當前填充的L形子陣狀態(tài)是否合適，提高了填充效率與成功率。隨機分布的有源通道有效抑制了方向圖柵瓣，降低了雷達系統(tǒng)的噪聲干擾。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種陣列天線技術(shù)，尤其涉及的是一種基于多點預(yù)判的L形子陣組陣方法及天線陣。
背景技術(shù)
隨著現(xiàn)代相控陣雷達技術(shù)的飛速發(fā)展，雷達監(jiān)視范圍與探測距離在不斷增大，雷達系統(tǒng)要求有源相控陣天線向電大尺寸的方向發(fā)展(電尺寸為天線物理尺寸相對于工作頻率波長的尺寸)以提高雷達分辨力、威力等系統(tǒng)性能。雖然隨著科技發(fā)展和工藝進步，相控陣雷達的造價雖然有了大幅度的下降，但仍令人望而生畏。如何在不影響相控陣天線性能的前提下使有源通道稀疏化，減少龐大的設(shè)備及其用電量成為了需要解決的難題。
在目前使用較多的相控陣雷達系統(tǒng)中，天線陣常采用平面陣的形式(方形陣、矩形陣、圓形陣等)，傳統(tǒng)的布陣方法為滿陣排布，即天線單元之間的間距小于掃描不出柵瓣的距離，每個天線單元由一個有源通道饋電。有源通道功能復(fù)雜，制造工藝難度大，成品率低，占用了極大比例的有源相控陣雷達系統(tǒng)成本，在陣列規(guī)模較大時，需要減少有源通道，控制系統(tǒng)成本。常用的有源通道稀疏化的方法有：有限視場掃描、稀疏陣、子陣級饋電、不規(guī)則子陣等。有限視場掃描是通過犧牲天線陣的掃描能力來增大天線單元間的間距以達到稀疏有源通道的目的，此方法常需要機械掃描的輔助，應(yīng)用范圍窄；稀疏陣則是通過將天線單元進行一定比例稀疏化后在天線陣面中按照一定的排列方式進行排列，此方法可大比例稀疏天線單元和有源通道數(shù)，并且有效抑制掃描柵瓣，但是稀疏陣設(shè)計難度大，且稀疏后的天線陣裝配、定位難度大；子陣級饋電可有效減少有源通道數(shù)，但周期性排布會引起方向圖掃描柵瓣；運用不規(guī)則子陣打破子陣級周期性排布也可實現(xiàn)稀疏有源通道，抑制掃描柵瓣，但是不規(guī)則子陣組成難度大，對于大型二維有源相控陣設(shè)計時，無法通過人工手動拼接完成組陣，工程上亦不好實現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于多點預(yù)判的L形子陣組陣方法及天線陣，能夠有效抑制了方向圖柵瓣。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括以下步驟：
(1)將目標二維有源相控陣內(nèi)包含的M×N個天線單元抽象成M×N個填充點；
(2)約定填充順序、預(yù)判點數(shù)m與使用的L形子陣類型；
(3)選擇下一個填充點，隨機選擇L形子陣形態(tài)進行填充，滿足與已填充的子陣不相互覆蓋即可；
(4)將當前填充的L形子陣周圍的附屬點與下n步需要填充的點歸為預(yù)判點集，隨機選擇L形子陣形態(tài)對預(yù)判點集進行預(yù)填充，若存在能夠完全覆蓋預(yù)判點集的L形子陣組合則進行下一步填充，否則判定當前L形子陣的填充方式無效，重新選擇一種L形子陣形態(tài)進行填充；
(5)組陣完成后，根據(jù)遠場計算公式計算其電場方向圖，確定當前組陣方式是否滿足系統(tǒng)要求，如不滿足，返回步驟(2)重新填充。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述L形子陣的類型包括4單元L形子陣和8單元L形子陣。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述4單元L形子陣和8單元L形子陣分別有八種形態(tài)，分別由對應(yīng)的4單元L形子陣和8單元L形子陣依次通過旋轉(zhuǎn)90°、180°、270°、鏡像加旋轉(zhuǎn)90°、180°、270°得到。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述填充順序為：所述填充點由上向下沿多個Z字形依次填充。
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