[發明專利]和差雙通道旁瓣抑制天線

有效

• 申請號: 202010481111.4
• 申請日: 2020-05-31
• 公開（公告）號: CN111541050B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 梁宇宏;鄧宓原;張云;溫劍;劉航
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: H01Q21/06
• 分類號: H01Q21/06;H01Q1/12;H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q1/52
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

本發明公開的一種和差雙通道旁瓣抑制天線，涉及機械掃描的無源陣列天線。旨在提供一種能夠提高旁瓣抑制能力的陣列天線。本發明通過下述技術方案實現：在前向陣列安裝框架上設有等間距排列的前向陣列單元和固定在后向陣列安裝框架內的兩個后向陣列單元，前向和后向陣列單元均采用相同的印刷振子天線；波束形成網絡通過射頻電纜分別連接前向陣列單元和后向陣列單元的饋電接口，并通過射頻電纜分別連接位于陣列天線安裝基座的和通道接口、差通道接口，同時形成和波束與差波束；和通道接口與差通道接口分別輸入射頻信號形成前向陣列單元和后向陣列單元所需的兩種幅度與相位加權分布；從而實現差通道信號對和通道信號旁瓣的全覆蓋。

技術領域

本發明涉及一種機械掃描的無源陣列天線，特別涉及采用和差雙通道體制實現旁瓣抑制的陣列天線技術。

背景技術

二次雷達(Secondary Surveillance Radar,SRR)是一種通過發射信號并接收應答信號以獲得目標信息的電子設備。二次雷達系統中，存在旁瓣干擾。為消除旁瓣干擾，二次雷達系統的機械掃描的陣列天線通常設計為和、差雙通道天線或和、差、旁瓣抑制三通道天線。和、差雙通道天線方案，僅需形成和、差雙波束，需要和、差兩個通道，采用差通道對和通道進行旁瓣抑制。該方案需要兩通道的旋轉關節、兩根射頻電纜和兩個接收機進行處理。和、差、旁瓣抑制三通道天線方案，需要在形成和、差波束的基礎上，再形成一個旁瓣抑制波束，需要和、差、旁瓣抑制三個通道，采用旁瓣抑制通道對和通道進行旁瓣抑制。該方案需要三通道的旋轉關節或者天線內部增加射頻開關、三根射頻電纜，同時還需要三個接收機進行處理。

M.J.Blefko等人在1996年發表的文獻“A secondary surveillance radar(SSR)antenna with integrated difference and sidelobe suppression(SLS)channel.”(IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium.)報道了一種采用差通道對和通道進行旁瓣抑制的二次雷達天線。從文獻結果看，能在俯仰-1°～+30°，方位-60°～+60°(即120°)范圍內，實現差通道對和通道信號旁瓣的覆蓋，但并未在方位360°范圍內實現差通道對和通道信號旁瓣的全覆蓋。對于和、差雙通道天線方案，文獻(王波，電訊技術，2013，53(4)：425-428)公開了一種“二次雷達系統詢問旁瓣抑制新方案”中提出在和(Σ)、差(Δ)雙通道天線方向圖中，和(Σ)通道信號旁瓣比差(Δ)通道信號電平高的地方稱為穿刺點。穿刺點的存在觸發應答機的誤應答，造成應答機占據，影響系統的識別性能和抗干擾能力。詢問天線很難達到差通道對和通道旁瓣的全覆蓋。國外現役裝備的詢問天線差通道對和通道覆蓋率要求未提100％，典型的設計要求值為大于95％、98％等。

對于和、差、旁瓣抑制三通道天線方案，書籍“二次雷達”(張尉主編，國防工業出版社，2007)中提到形成旁瓣抑制波束的兩種方法。方法一，可以通過不同饋電網絡對同一天線陣列饋電分別形成和波束與旁瓣抑制波束。優點是：產生的和波束與旁瓣抑制波束的相位中心相同，由地面反射引起的垂直方向圖的變化對兩個波束的影響相同。缺點是：需要增加旁瓣抑制通道旋轉關節或者在天線內部增加射頻開關，同時旁瓣抑制波束在波束軸兩側±90°方向上很難覆蓋這個范圍內的和波束副瓣。方法二，使用獨立全向天線形成旁瓣抑制波束，可以很好地覆蓋和波束的所有副瓣。其缺點是：如果全向天線安裝在陣列天線的頂部，則和波束與旁瓣抑制波束的相位中心可能是分離的；如果全向天線與陣列天線并排安裝，又有可能相互形成遮擋。

綜上所述，采用和、差雙通道體制陣列天線，目前還無法在工作頻帶內、方位360°范圍實現差通道對和通道信號旁瓣的全覆蓋；采用和、差、旁瓣抑制三通道體制陣列天線，設備復雜度增加，且需要三通道的旋轉關節或者天線內部增加射頻開關、三根射頻電纜，同時還需要三個接收機進行處理，在實際應用中存在實現困難的問題。

發明內容

本發明目的是針對現有技術存在的不足之處，彌補現有旁瓣抑制技術的不足，提供一種能夠提高旁瓣抑制能力的和差雙通道體制的陣列天線。