[发明专利]一种周期排列的稀疏阵列天线及排列方法

说明书

本申请涉及一种周期排列的稀疏阵列天线及排列方法，所述阵列天线包括S个天线周期结构，每个天线周期结构包括N1个发射天线和N2个接收天线；N1个发射天线排列成第一直线，N2个接收天线排列成第二直线，第一直线与第二直线平行，且第一直线位于第二直线的上方或下方；S个天线周期结构依次排列成阵列天线，阵列天线包括M个等效相位中心，且M个等效相位中心呈等间距直线排列，其中，阵列天线中任意一个接收天线和任意一个发射天线之间的中点为1个等效相位中心；其中，1‑S(N1+N2)/M＞0。因使用周期结构便于组成可重复利用的标准模块，有利于提高产品一致性，减少维修备件提高可维护性，降低产品全寿命成本。

技术领域

本发明涉及阵列天线领域，尤其涉及一种周期排列的稀疏阵列天线及排列方法。

背景技术

目前的阵列天线布局主要为以下两种形式：

第一种天线布局方式，如图1所示，发射天线与接收天线为均匀排列，等效相位中心为d时，发射天线和接收天线间距为2d。第一种天线布局组成的阵列每2个天线为一个空间周期结构,每增加2个天线增加2个相位中心，阵列天线稀疏效率为(1-2/2)＝0，此阵列天线无稀疏效果。

第二种天线布局方式，如图2所示，当等效相位中心间距为d时，发射天线间距分别为2d、4d。由发射天线1～4和4个接收天线5～8组成9个相位中心9～17，稀疏效率(1-8/9)＝0.11。

由上述可知，第一种天线布局方式虽具有周期结构，每周期仅有2个收发天线，但没有稀疏效果。同样技术性能条件下所需的天线数量多，电路单元数量多，生产成本高。第二种天线布局方式为非周期结构，天线间距不使用周期结构，不便于使用多个相同的模块组成较大规模的稀疏阵列。如果使用案例2按周期排列组成较大规模的阵列天线，各模块之间也不会组合出新的相位中心，8天线稀疏效率0.11。

综上所述，现有的阵列天线布局方式存在没有周期结构、不便于使用多个相同的模块组成较大规模的稀疏阵列；没有稀疏效果，同样技术性能条件下所需的天线数量多，电路单元数量多，生产成本高等缺陷。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种周期排列的稀疏阵列天线。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种周期排列的稀疏阵列天线，包括：

S个天线周期结构，每个所述天线周期结构包括N1个发射天线和N2个接收天线。

N1个所述发射天线排列成第一直线，N2个所述接收天线排列成第二直线，所述第一直线与所述第二直线平行，且所述第一直线位于所述第二直线的上方或下方。

S个所述天线周期结构依次排列成所述阵列天线，所述阵列天线包括M 个等效相位中心，且M个所述等效相位中心呈等间距直线排列，其中，所述阵列天线中任意一个所述接收天线和任意一个所述发射天线之间的中点为1 个所述等效相位中心。

其中，1-S(N1+N2)/M＞0。

本发明的有益效果是，通过用S个天线周期结构组成阵列天线，因使用周期结构便于组成可重复利用的标准模块，有利于提高产品一致性，减少维修备件提高可维护性，降低产品全寿命成本。而且，在排布时通过用N1个发射天线和N2个接收天线组成一个天线周期结构，N1个发射天线排列成第一直线，N2个接收天线排列成第二直线，第一直线与第二直线平行，且第一直线位于第二直线的上方或下方；S个天线周期结构依次排列成阵列天线，阵列天线包括M个等效相位中心，且M个等效相位中心呈等间距直线排列，其中，阵列天线中任意一个接收天线和任意一个发射天线之间的中点为1个等效相位中心；其中，1-S(N1+N2)/M＞0，以使阵列天线具有有效的稀疏效率，进而用较少的天线数量和收发单元数量实现较高的空间分辨率、获得更小间隔的空间采样点，从而提高性能降低成本。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。