[发明专利]基于真时延器件的相控阵天线宽带抗干扰方法

说明书

技术领域

本发明涉及相控阵天线抗干扰技术领域，具体为一种基于真实时间延迟器件的相控阵天线宽带抗干扰方法。

背景技术

为了提高相控阵雷达的生存能力、减少反辐射导弹的威胁、减少电子干扰，需要相控阵天线具有良好的抗干扰能力。相控阵雷达较关键部分为相控阵天线，实现相控阵天线的低副瓣电平能使相控阵雷达具有较好的抗干扰能力。普通大型相控阵天线都有孔径渡越效应，使得天线瞬时信号带宽窄。而普通相控阵天线的低副瓣是利用阵因子进行低副瓣设计，这样的低副瓣技术存在以下问题：

(1)将单元因子使用点源替代，仅使用阵因子进行低副瓣设计，没有考虑单元因子的影响，使得设计的波束形状与实际波束有一定差异，这会影响相控阵天线的低副瓣性能。

(2)普通相控阵边缘的单元方向图和阵中单元方向图差别很大，会破坏阵列天线低副瓣特性，这在小型阵列中尤为明显。

(3)相控阵天线的孔径渡越效应使得信号带宽外的频率上，波束指向偏移较多，可能使得最大波束指向朝着干扰方向或来袭导弹方向，增大了相控阵的威胁。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供了一种基于真时延器件的相控阵天线宽带抗干扰方法，使用接负载的附加天线单元减少相控阵边缘的截断效应，并在子阵级层面上使用真时延器件消除相控阵天线扫描时的孔径效应，以较低成本实现相控阵天线的低副瓣、抗宽带干扰的要求，应用于相控阵雷达系统，能有效地提升相控阵雷达的生存能力。

本发明的技术方案

所述一种基于真时延器件的相控阵天线宽带抗干扰方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：将处于相控阵天线阵列边缘的天线单元接负载，其余天线单元接射频组件；

步骤2：将其余天线单元划分为若干个子阵，每个子阵后接一个真时延器件；

步骤3：采用步骤1中的相控阵天线阵列进行单元方向图测试，得到单元电场方向图E_element(θ)，并将该单元电场方向图代入阵列低副瓣设计过程。

进一步的优选方案，所述一种基于真时延器件的相控阵天线宽带抗干扰方法，其特征在于：将处于相控阵天线阵列边缘的一个或两个天线单元接负载。

进一步的优选方案，所述一种基于真时延器件的相控阵天线宽带抗干扰方法，其特征在于：真时延器件对各个子阵的延时量依次为0、τ_bn_s、2τ_bn_s、…、(M-1)τ_bn_s；其中n_s为每个子阵中的天线单元个数，τ_b为相邻天线单元之间接收信号的时间延迟，M为子阵个数。

有益效果

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明解决了普通相控阵低副瓣技术精度不高，波束指向随频率变化偏差较大的问题。通过在阵列边缘单元接负载、子阵级层面上增加真时延器件，提高了相控阵天线的宽带抗干扰能力。该发明同时能提高相控阵天线的瞬时信号带宽，提升相控阵雷达战场的生存能力。

附图说明

图1阵面天线布局示意图。

图2天线单元与射频组件连接框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

本实施例的设计方案是：在阵列边缘上采用接负载的天线单元，然后根据瞬时信号带宽的要求，将阵列其余天线单元划分成子阵，子阵通道合成后接真时延器件。然后通过功分器合成送入到收/发系统。其中单元通道和子阵通道的控制信号由波束控制分发器形成。上述相控阵天线阵列进行单元方向图测试后，将得到的单元电场方向图E_element(θ)代入到低副瓣设计过程中，设计的结果反馈到波束控制分发器中，使得阵列的副瓣特性更准确，波束指向随频率变化更小，能提高相控阵的抗宽带干扰和生存能力。

本实施例中设计阵列布局如图1所示，将天线阵的边缘两个单元接负载，阵中N-4个单元都接射频组件。这是因为阵列边缘的单元方向图与阵中方向图有较大差异，将其接负载而不参与工作，可使阵中单元的方向图尽量一致。在低副瓣综合时，先对该相控阵天线阵列进行单元方向图测试，得到对应的单元电场方向图E_element(θ)，将得到的单元电场方向图E_element(θ)代入天线阵列远区电场计算公式