[发明专利]低轨星载多波束正六边形相控阵天线的波达角估计方法

权利要求书

1.一种低轨星载多波束正六边形相控阵天线的波达角估计方法，其特征在于，包括：

所述低轨星载多波束正六边形相控阵天线为正六边形三角形栅格相控阵天线，共有三条对角线，任选两条作为测角方向，记为X方向和Y方向，在X方向和Y方向分别利用直接加权法进行一维和差测角；

采用分段拟合算法提升鉴角性能；

利用空间几何原理及三角函数相关性质，建立二维解算模型，根据上述一维和差测角中X方向及Y方向所得偏角，获得俯仰角及方位角；

在所述二维解算模型中，引入第三条对角线，构建校正方程组，并根据校正方程组的结果进行误差校正。

2.如权利要求1所述的低轨星载多波束正六边形相控阵天线的波达角估计方法，其特征在于，所述直接加权法包括：

对和波束和差波束分别选取合适的权值，控制旁瓣电平，从而达到抗旁瓣干扰的目的；

为了使和差方向图实现低副瓣电平，和波束采用泰勒综合法进行测角，差波束采用贝利斯综合法进行测角；

所述一维和差测角根据泰勒综合法及贝利斯综合法获取和波束及差波束，通过差和比获得鉴角曲线。

3.如权利要求2所述的低轨星载多波束正六边形相控阵天线的波达角估计方法，其特征在于，所述泰勒综合法包括：

设阵列为均匀线阵，有N个单元，旁瓣抑制数为设计的主副瓣电平比为R_0dB，阵元间距为d，则泰勒综合激励电流公式为

其中，

4.如权利要求2所述的低轨星载多波束正六边形相控阵天线的波达角估计方法，其特征在于，所述贝利斯综合法包括：

设阵列为均匀线阵，有N个单元，旁瓣抑制数为则贝利斯综合激励电流公式为

其中，

式中u_n为外移的新零点，A和ξ_n与设计的主副瓣电平比R_0dB有关。

5.如权利要求1所述的低轨星载多波束正六边形相控阵天线的波达角估计方法，其特征在于，根据均匀线阵和取样间隔获取和差方向图和鉴角曲线包括：

均匀线阵N＝7,θ₀＝0°，R_0dB＝30，取样间隔为1°时，其中N为均匀线阵的单元数，旁瓣抑制数为设计的主副瓣电平比为R_0dB，阵元间距为d，引导角为θ₀。

6.如权利要求5所述的低轨星载多波束正六边形相控阵天线的波达角估计方法，其特征在于，还包括利用鉴角曲线求解偏角，其中：

采用斜率法求解偏角，预先拟合出各引导角的斜率存入存储器，根据实际差和比求解，根据均匀线阵，取样间隔，获取不同引导角下的斜率；或

采用查表法求解偏角，直接预先产生差和比的功率表，存入存储器，应用时根据实际差和比的结果查功率表得到偏角；

得到X方向偏角θ₁以及Y方向偏角θ₂。

7.如权利要求6所述的低轨星载多波束正六边形相控阵天线的波达角估计方法，其特征在于，

当N＝7,θ₀＝20°，R_0dB＝30，取样间隔1°时，对比直接加权法的查表法鉴角曲线与线性拟合曲线及线性分段拟合曲线，通过分段提升拟合的准确性；

当均匀线阵阵元数N＝7，阵元间距旁瓣抑制数主副瓣电平比R_0dB＝30dB，取样间隔1°时，引导角θ₀＝20°，偏角为3°，测试次数1024时，通过分段拟合的方式评估信噪比对直接加权法测量精度的影响；

当均匀线阵阵元数N＝7，阵元间距旁瓣抑制数主副瓣电平比R_0dB＝30dB，取样间隔1°，引导角θ₀＝20°时，通过对比不同偏角及信噪比情况下的角度误差，评估分段后算法误差。