[發(fā)明專利]一種基于瓦片式平面子陣的圓柱共行雷達(dá)天線設(shè)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110492686.0
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN112993594A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫毅;王健;劉墩文;雍定超;王學(xué)芝
• 申請（專利權(quán)）人: 南京譽葆科技有限公司
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H01Q21/08;H01Q21/20
• 代理公司: 南京禹為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

1.一種基于瓦片式平面子陣的圓柱共行雷達(dá)天線設(shè)計方法，其特性在于，包括：

利用均勻子陣將柱體弧形二級陣劃分為子陣；

確定柱面上所述子陣的坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)角度；

計算所述子陣的天線單元在陣列全局坐標(biāo)系下的方向圖；

利用多級加權(quán)方法對所述子陣進行合成，形成最終的弧面共形陣方向圖。

2.如權(quán)利要求1所述的基于瓦片式平面子陣的圓柱共行雷達(dá)天線設(shè)計方法，其特征在于：所述利用均勻子陣將柱體弧形二級陣劃分為子陣包括，

對于一個弧形柱面二級陣，其柱面半徑為R，將所述弧形柱面二級陣的分布范圍設(shè)定為的圓柱表面，其中h為柱面高度的1/2，為分布角度的一半，將所述弧形柱面二級陣?yán)镁鶆蜃雨嚨姆椒ǎ诖怪狈较蛏暇鶆騽澐殖蒒個圓環(huán)陣，并且各層圓環(huán)的間距均為d，在每一層圓環(huán)陣上均勻劃分成M個子陣，其周向間距為，計算所述子陣的全局坐標(biāo)。

3.如權(quán)利要求2所述的基于瓦片式平面子陣的圓柱共行雷達(dá)天線設(shè)計方法，其特征在于：所述全局坐標(biāo)包括，

在所述弧形柱面二級陣中，第n環(huán)第m列個子陣的全局坐標(biāo)表示為：

。

4.如權(quán)利要求3所述的基于瓦片式平面子陣的圓柱共行雷達(dá)天線設(shè)計方法，其特征在于：所述確定坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)角度包括，

根據(jù)所述子陣單元的全局坐標(biāo)，每個坐標(biāo)對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矩陣為，則得到坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)角為：

。

5.如權(quán)利要求4所述的基于瓦片式平面子陣的圓柱共行雷達(dá)天線設(shè)計方法，其特征在于：所述計算子陣的天線單元在陣列全局坐標(biāo)系下的方向圖包括，

在天線單元i進行過上述旋轉(zhuǎn)后，其方向圖表示為：，則在所述陣列全局坐標(biāo)系中，所述天線單元i的位置坐標(biāo)則表示為：，那么所述天線單元i在所述陣列全局坐標(biāo)系下的方向圖表示為：

其中：為柱面空間因子，為方向矢量，為天線方向角度，為陣元i相對于坐標(biāo)系原點O的位置矢量，所述柱面空間因子為弧形柱面二級陣所在的圓柱波輻射與二級陣所占角度的乘積，其中和k均為輻射因子，為第i個單元在遠(yuǎn)場觀察方向r上的波程差，具體表示為：

。

6.如權(quán)利要求4或5所述的基于瓦片式平面子陣的圓柱共行雷達(dá)天線設(shè)計方法，其特征在于：所述利用多級加權(quán)方法形成最終的弧面共形陣方向圖包括，

利用多級加權(quán)方法對所述子陣的所有天線單元進行加權(quán)，計算最終的共形陣方向圖，其公式表示為：

其中：是陣元間互耦的饋電權(quán)值，為陣列空間因子，u、v為方向因子參數(shù)。

7.如權(quán)利要求6所述的基于瓦片式平面子陣的圓柱共行雷達(dá)天線設(shè)計方法，其特征在于：所述弧面共形陣包括，

所述弧面共形陣的圓周角取90°。

8.如權(quán)利要求1~5、7任一所述的基于瓦片式平面子陣的圓柱共行雷達(dá)天線設(shè)計方法，其特征在于：所述瓦片式平面子陣包括，

將所述子陣攤卷在圓柱表面，利用分立的瓦片式TR組件對子陣進行拼接，形成共形天線。