[發明專利]一種機載雷達與遙測一體化陣列天線

有效

• 申請號: 201910236201.4
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN110112541B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 孫斌;王洋;王大軍;張健;黃璐;華煜明
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63921部隊
• 主分類號: H01Q1/28
• 分類號: H01Q1/28;H01Q1/36;H01Q1/52;H01Q15/24;H01Q21/24;H01Q21/29
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高會允;仇蕾安

本發明公開了一種機載雷達與遙測一體化陣列天線，能夠解決雷達/遙測共孔徑布局問題、天線單元選型與設計和天線無源互調問題。本發明的技術方案為：一種機載雷達與遙測一體化陣列天線，該一體化陣列天線由共天線單元組成，所述共天線單元由共孔徑的水平極化單元與垂直極化單元組成。所述水平極化單元覆蓋雷達與遙測頻段。其中n個共天線單元組成一個子陣，每個子陣中所有的水平極化單元均接雷達通道，每間隔一個共天線單元作為遙測單元，遙測單元中的水平極化單元和垂直極化單元分別接一路遙測通道。

技術領域

本發明涉及機載測控技術領域，具體涉及一種機載雷達與遙測一體化陣列天線。

背景技術

機載綜合測控系統中雷達系統與遙測系統采用數字陣列體制，雷達采用水平極化，遙測采用雙線極化，且需要協同工作。天線陣面是系統的關鍵部件，為了滿足系統探測/遙測指標要求，遙測天線需要滿孔徑，雷達用滿孔徑有利于降低雷達單元峰值功率和電磁兼容設計難度。如果按照常規設計思路采用兩套獨立天線陣面，兩套天線的尺寸過大，無法同時共面安裝在背部天線罩中；若選擇背靠背的安裝方式，則無法滿足雷達與遙測協同工作的要求。因此，雷達與遙測天線必須共孔徑設計。采用射頻孔徑綜合的設計思路，將兩套天線集成在一個天線孔徑中，可解決雷達天線與遙測天線共面安裝、協同工作的問題。同時還需要保證雷達的檢測性能和遙測系統的接收性能，天線需要實現超低副瓣性能。

相對于常規兩套獨立天線陣面，采用射頻孔徑綜合的設計思路具有明顯的技術優勢，同時也帶來了更加復雜的技術問題亟待解決，其技術難點主要有以下三點：

一、雷達/遙測共孔徑布局問題

陣面布局是雷達/遙測共孔徑設計的關鍵環節，共孔徑陣面布局會面臨雷達、遙測天線相互影響，導致雷達天線超低副瓣性能惡化；雷達與遙測的最佳單元間距非整數倍關系，采用共天線單元設計，遙測天線面臨單元數過多或單元間距過大的問題；每個單元可利用面積減少，導致天線單元效率低，互耦增強，單元設計難度增大；校正網絡無法集成在天線陣面上等諸多技術難題。陣面布局需要根據雷/遙兩套天線的指標要求、尺寸、單元排列形式及后端設備的連接方式等多方面綜合考慮，選擇最合理的排布方式，才能最大限度地降低兩套天線間的影響，充分發揮射頻孔徑綜合的優勢。因此，共孔徑布局方式是本發明的技術難點。

二、單元選型與設計

天線單元是組成陣列天線的重要因素，其性能的好壞直接影響整個天線子系統的性能。天線單元的選型與設計主要取決于系統對天線單元的電訊性能、結構和電磁兼容等要求，因此，天線單元選型和設計是本發明的技術難點。

三、天線無源互調問題

采用雷達/遙測共孔徑設計，天線單元排布緊湊，導致兩套天線的隔離度大大減小，天線無源互調影響更加嚴重，天線無源互調成為重要干擾源之一，需要加以抑制。因此，降低天線無源互調是本發明的技術難點。

如何克服以上技術難點，以實現兩套獨立天線陣面采用射頻孔徑綜合的設計思路是本發明要解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種機載雷達與遙測一體化陣列天線，能夠解決雷達/遙測共孔徑布局問題、天線單元選型與設計和天線無源互調問題，實現機載環境下雷達/遙測多波段、多極化、共孔徑、一體化協同工作，提高了天線孔徑利用率和集成度。

為達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種機載雷達與遙測一體化陣列天線，該一體化陣列天線由共天線單元組成，所述共天線單元由共孔徑的水平極化單元與垂直極化單元組成。

所述水平極化單元覆蓋雷達與遙測頻段。

其中n個共天線單元組成一個子陣，每個子陣中所有的水平極化單元均接雷達通道，每間隔一個共天線單元作為遙測單元，遙測單元中的水平極化單元和垂直極化單元分別接一路遙測通道。