[发明专利]一种基于子阵库的L形子阵的组阵方法

说明书

本发明公开了一种基于子阵库的L形子阵的组阵方法,选择4个8单元L形子阵，将其拼接成不同的4*8的第一矩形子阵；选择6个8单元L形子阵，将其拼接成不同的6*8的第二矩形子阵；选择8个8单元L形子阵，将其拼接成不同的8*8的第三矩形子阵；选择10个8单元L形子阵，将其拼接成不同的8*10的第四矩形子阵；所述第一矩形子阵、第二矩形子阵、第三矩形子阵和第四矩形子阵建成子阵库；在子阵库中随机选择合适的矩形子阵拼接成目标天线阵；天线方向图性能符合指标要求则拼接结束，否则重新选择。各个矩形子阵边界规则，模块间契合度好，排列随机性强，运用此方法拼接组成的相控阵有源通道数为满阵的八分之一，有源通道稀疏化程度高，可有效节约系统成本。

技术领域

本发明涉及一种阵列天线技术，尤其涉及的是一种基于子阵库的L形子阵的组阵方法。

背景技术

自有源相控阵天线的应用以来，现代雷达技术的飞速发展，雷达作为空间监视与探测、作战计划下达的重要工作，得到越来越多的关注。随着雷达分辨力、威力等系统性能需求的不断提高，有源相控阵天线向着电大尺寸的方向发展。天线阵面越大，天线阵上包含的设备量就越大，造价随之成指数上升。虽然随着科技发展和工艺进步，有源相控阵天线的造价有了大幅度的下降，但仍令人望而生畏，庞大的设备及其用电量仍是一个制约有源相控阵发展与应用的重要因素。如何在不影响有源相控阵天线方向图性能的前提下使通道稀疏化从而大幅度降低系统成本成为了需要解决的难题。

通道稀疏化的有源相控阵方向图必然出现栅瓣，为了抑制栅瓣目前常用的有源通道稀疏化的方法有：稀疏阵、不规则阵等。稀疏阵则是通过将天线单元进行一定比例稀疏化后优化天线单元在天线阵面中排列方式，抑制方向图栅瓣。此方法可大比例稀疏有源通道数，有效抑制方向图栅瓣，但是设计难度大，天线阵增益低，且稀疏后的天线阵形状各异难以加工、装配、定位。不规则阵以打乱天线单元在天线阵中的周期性排布实现稀疏有源通道，抑制扫描栅瓣，但是不规则子阵组成难度大，对于大阵列设计时，无法通过人工手动完成组阵，工程上亦不好实现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于子阵库的L形子阵的组阵方法,实现了抑制有源通道稀疏化引起的方向图栅瓣。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

(1)选择4个8单元L形子阵，将其紧密贴合，拼接成不同的4*8的第一矩形子阵；

(2)选择6个8单元L形子阵，将其紧密贴合，拼接成不同的6*8的第二矩形子阵；

(3)选择8个8单元L形子阵，将其紧密贴合，拼接成不同的8*8的第三矩形子阵；

(4)选择10个8单元L形子阵，将其紧密贴合，拼接成不同的8*10的第四矩形子阵；

(5)所述第一矩形子阵、第二矩形子阵、第三矩形子阵和第四矩形子阵建成子阵库；

(6)在子阵库中随机选择合适的矩形子阵拼接成目标天线阵；

(7)根据阵列天线远场方向图叠加原理计算目标天线阵方向图评估组阵方式，天线方向图性能符合指标要求则拼接结束，否则重新选择另外一种拼接方式直到满足指标要求。

作为本发明的优选方式之一，所述拼接通过镜像和翻转获得不同的结构。

作为本发明的优选方式之一，所述8单元L形子阵具有8个单元间距相同的天线单元。

作为本发明的优选方式之一，所述8单元L形子阵根据个数不同拼接为12*8、16*8、24*8的矩形子阵。

作为本发明的优选方式之一，所述目标天线阵的阵面形式为矩形阵、方形阵和圆形阵。

一种天线阵，使用如所述的基于子阵库的L形子阵的组阵方法组成天线阵。