[發明專利]一種基于對數周期天線實現短波寬帶相控陣天線的方法

在審

• 申請號: 202211081585.5
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115483546A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 吳華寧;謝慧;馮慧婷;潘麗
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: H01Q21/08
• 分類號: H01Q21/08;H01Q1/36;H01Q9/16;H01Q11/10
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 張英

1.一種基于對數周期天線實現短波寬帶相控陣天線的方法，其特征在于，包括：

將若干個對數周期偶極子天線做間隔均勻地直線排列，以獲取對數周期偶極子天線直線陣；

在所述對數周期偶極子天線直線陣中，至少減小每一個對數周期偶極子天線中的最長振子在集合線方向投影的長度。

2.如權利要求1所述的基于對數周期天線實現短波寬帶相控陣天線的方法，其特征在于，減小對數周期偶極子天線中的最長振子在集合線方向投影的長度具體包括：

將對數周期偶極子天線中的最長振子的兩臂向集合線所在的同一法向方向上彎折，并確保彎折后的最長振子的兩臂在集合線方向投影的長度不小于該對數周期偶極子天線中的其他任一個振子在集合線方向投影的長度，以獲取V型振子對數周期天線直線陣。

3.如權利要求2所述的基于對數周期天線實現短波寬帶相控陣天線的方法，其特征在于，在將對數周期偶極子天線中的最長振子的兩臂向集合線所在的同一法向方向上彎折的基礎上再在該兩臂的末端分別向所述同一法向方向上各自彎折一段頂負載，以獲取VT型振子對數周期天線直線陣。

4.如權利要求3所述的基于對數周期天線實現短波寬帶相控陣天線的方法，其特征在于，所述對數周期偶極子天線直線陣不出現柵瓣且陣元在結構上不重疊的約束條件表達式為：

其中，K₁＝1.01-0.519τ，K₁為低頻截斷系數，τ為長度變化比例因子，θ₀為最大掃描角度，M為陣元數，B_c為對數周期偶極子天線直線陣的波束掃描帶寬。

5.如權利要求4所述的基于對數周期天線實現短波寬帶相控陣天線的方法，其特征在于，所述VT型振子對數周期天線直線陣不出現柵瓣且陣元在結構上不重疊的約束條件表達式為：

其中，Θ₁為對數周期偶極子天線中的最長振子的兩臂向集合線所在的同一法向方向上彎折后與法向所成的夾角，k為頂負載長度比例系數，B_VT為VT型振子對數周期天線直線陣的波束掃描帶寬。

6.如權利要求5所述的基于對數周期天線實現短波寬帶相控陣天線的方法，其特征在于，所述VT型振子對數周期天線直線陣的波束掃描帶寬是所述對數周期偶極子天線直線陣的波束掃描帶寬的倍。

7.如權利要求5所述的基于對數周期天線實現短波寬帶相控陣天線的方法，其特征在于，確保彎折后的最長振子的兩臂在集合線方向投影的長度不小于該對數周期偶極子天線中的其他任一個振子在集合線方向投影的長度的約束條件表達式為：

其中，τ_Θ為彎折角度變化比例因子，Θ_i為從最長振子端開始計的第i個振子與集合線的夾角。

8.如權利要求5所述的基于對數周期天線實現短波寬帶相控陣天線的方法，其特征在于，頂負載長度比例系數k的約束條件表達式為：

9.如權利要求7所述的基于對數周期天線實現短波寬帶相控陣天線的方法，其特征在于，避免振子的兩臂向集合線所在的同一法向方向上反向彎折的約束條件表達式為：

其中，N_V為需要彎折的振子數量，floor為向下取整函數。

10.如權利要求9所述的基于對數周期天線實現短波寬帶相控陣天線的方法，其特征在于，當所有振子都彎折時的最大彎折角度變化比例因子的計算式為：

其中，τ_{Θ_max}為所有振子都彎折時的最大彎折角度變化比例因子。