[發明專利]一種收發共陣面有限掃描天線陣及設計方法

有效

• 申請號: 202110253317.6
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113036453B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 鄭治;陳明;汪偉;張洪濤;黃曉麗;羅彥彬
• 申請（專利權）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;H01Q21/06
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王瑞

1.一種收發共陣面有限掃描天線陣，其特征在于，包括接收天線陣和發射天線陣，所述接收天線陣包括若干接收大子陣模塊和若干接收小子陣模塊，所述發射天線陣包括若干發射子陣模塊，所述接收大子陣模塊環形排列在所述發射子陣模塊外側，所述接收小子陣模塊設置在所述接收大子陣模塊和所述發射子陣模塊之間。

2.如權利要求1所述的收發共陣面有限掃描天線陣，其特征在于，所述接收大子陣模塊、所述接收小子陣模塊和所述發射子陣模塊均呈對稱結構排列。

3.如權利要求2所述的收發共陣面有限掃描天線陣，其特征在于，所述接收大子陣模塊、所述接收小子陣模塊和所述發射子陣模塊均設置為矩形陣面，所述接收小子陣模塊和所述發射子陣模塊的陣面尺寸相同。

4.如權利要求3所述的收發共陣面有限掃描天線陣，其特征在于，所述接收小子陣模塊的陣面長邊尺寸和所述接收大子陣模塊的陣面長邊尺寸之比為m∶n，所述接收小子陣模塊的陣面寬邊尺寸和所述接收大子陣模塊的陣面寬邊尺寸之比為m∶n，其中m＜n。

5.一種如權利要求4所述的收發共陣面有限掃描天線陣的設計方法，其特征在于，包括步驟：

S1，設置所述發射天線陣和初始接收天線陣，所述初始接收天線陣包括若干所述接收大子陣模塊，所述發射天線陣包括若干發射子陣模塊，計算所述發射天線陣和所述初始接收天線陣的方向圖；

在所述步驟S1中，如果所述發射天線陣的方向圖滿足系統需求，則優化設計完畢，如果不能滿足系統需求，則重新設計所述發射天線陣；如果所述初始接收天線陣的方向圖滿足系統需求，則優化設計完畢，如果不能滿足系統需求，則重新設計所述初始接收天線陣，所述發射天線陣和所述初始接收天線陣的方向圖均滿足系統需求后進入步驟S2；

S2，在所述初始接收天線陣中心刪除若干所述接收大子陣模塊，以在所述初始接收天線陣中心設置由接收大子陣刪減模塊形成的空白設置區，并在所述初始接收天線陣的外圍添加若干所述接收大子陣模塊，使所述初始接收天線陣外圍設置由接收大子陣增補模塊形成的補償設置區；

S3，在所述空白設置區內設置若干所述接收小子陣模塊，所述接收小子陣模塊陣面形狀尺寸和所述發射子陣模塊相同，所述接收小子陣模塊設置在所述接收大子陣模塊和所述發射子陣模塊之間；

S4，檢驗所述空白設置區內的預留空間是否可以容納所述發射天線陣，并計算所述接收天線陣的方向圖，并最終完成所述收發共陣面有限掃描天線陣的結構設計；

在所述步驟S4中，如果所述接收天線陣的方向圖滿足系統需求，則優化設計完畢，如果不能滿足系統需求，則重新改進所述初始接收天線陣，設計不同的所述接收大子陣刪減模塊、所述接收大子陣增補模塊、以及所述接收小子陣模塊的數量與位置分布，直至所述接收天線陣的方向圖滿足系統需求。

6.如權利要求5所述的設計方法，其特征在于，所述接收大子陣增補模塊的數量少于所述接收大子陣刪減模塊的數量。

7.如權利要求5所述的設計方法，其特征在于，所述接收大子陣增補模塊的陣面總面積與所述接收小子陣模塊的陣面總面積之和應等于或大于所述接收大子陣刪減模塊的陣面總面積。

8.如權利要求5所述的設計方法，其特征在于，所述空白設置區設置為矩形，所述空白設置區的長邊設置m整數倍的所述接收大子陣刪減模塊，所述空白設置區的長邊設置am個所述接收大子陣刪減模塊，所述空白設置區的寬邊設置bm個所述接收大子陣刪減模塊，a和b均為整數。