[发明专利]一种基于互补结构的天线阵列设计的预处理方法

权利要求书

1.一种基于互补结构的天线阵列设计的预处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤(1)：根据工作频率高的天线所处频段A、工作频率高的天线半波束扫描范围θ_H，工作频率低的天线所处频段B、工作频率低的天线波束扫描范围θ_L，确定工作频率高的天线工作的中心频率f_0H、工作频率低的天线工作的中心频率f_0L、工作频率高的天线最小阵元间距d_H，工作频率低的天线最小阵元间距d_L；

步骤(2)：根据步骤(1)确定的工作频率低的天线最小阵元间距d_L、雷达口面约束以及阵面布置方式，确定工作频率较低的天线阵列的排布方式；

步骤(3)：根据步骤(2)确定的工作频率较低的天线阵列的排布方式，以及工作频率高的天线最小阵元间距d_H和工作频率低的天线最小阵元间距d_L，结合期望采用的TR组件规格形式、工作频率高的天线3dB波束宽度θ_H3dB，确定相控阵雷达阵面内双频天线阵列的混布区域；

步骤(4)：获取频率高的天线阵列互补结构的尺寸规格及种类的数量；

步骤(5)：将步骤(1)～(4)的结果作为基于互补结构的天线阵列设计的输入数据保存到数据库中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：

对于共孔径阵面内两套天线阵列中工作频率高的天线阵来说，首先阵列工作的中心频率应落在相应频段内，即

f_0H∈A。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体还包括：

其次，工作频率高的天线阵无栅瓣最小阵元间距d₁可由如下公式获得：

d1=cf0H(1+|sinθH|)]]>

式中，c为光速常数，θ_H为偏离阵列法向的最大扫描角。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：

所述工作频率高的天线最小阵元间距d_H小于等于d₁。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括：

以工作频率低的天线最小阵元间距d_L为栅格边长构成矩形栅格，栅格中的交点代表可能的阵元摆放位置P_L；则阵列可布阵元位置P'_L可由下式获得：

P'_L＝P_L∩S

式中S表示去除结合紧固件工装需占用空间后雷达口面区域。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括：

天线阵列行、列单元数均为偶数。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括：

混布区域的一维最小尺寸M可由下式获得：

M=kλθ3dB]]>

其中，k为一维最小尺寸常数，λ为工作波长，θ_3dB为期望的3dB波束宽度；通过上式可分别计算工作频率高阵列即混布区域的长、宽尺寸。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)具体包括：

将步骤(1)～(2)确定的工作频率高的天线工作的中心频率f_0H、工作频率低的天线工作的中心频率f_0L、工作频率高的天线最小阵元间距d_H，工作频率低的天线最小阵元间距d_L、工作频率较低的天线阵列的排布方式作为约束条件的输入数据保存到数据库中。