[实用新型]一种多入多出天线子阵及稀疏化天线

权利要求书

1.一种多入多出天线子阵，其特征在于，包括4个发射子阵与1个接收子阵，所述多入多出天线子阵整体设置为矩形，4个所述发射子阵分别设置在所述多入多出天线子阵的四角，所述发射子阵中的发射天线单元呈矩形栅格分布，所述发射子阵的阵面呈矩形，所述接收子阵设置在所述多入多出天线子阵的中部，所述接收子阵中的接收天线单元呈矩形栅格分布，所述接收子阵的阵面呈十字型，所述发射子阵和所述接收子阵之间设置有间隙，所述间隙内设置有具有十字对称性的平面人工磁导体结构。

2.如权利要求1所述的多入多出天线子阵，其特征在于，所述发射子阵采用非稀疏化布阵，所述发射天线单元的水平向单元间距和垂直向单元间距需满足相控阵对应扫描角度对天线单元间距的约束关系式：

其中，d为所述发射子阵的水平向单元间距，λ为天线工作波长，θ为所述发射子阵在水平向的扫描角度；

其中，d′为所述发射子阵的垂直向单元间距，λ为天线工作波长，θ‘为所述发射子阵在垂直向的扫描角度。

3.如权利要求2所述的多入多出天线子阵，其特征在于，所述发射子阵、所述接收子阵在水平向、垂直向所需单元数量满足公式：

其中，N₁为所述发射子阵在水平向所需的发射天线单元数量，λ为天线工作波长，B₁为所述发射子阵在水平向所要求的波束宽度，d₁为所述发射子阵在水平向的单元间距；

其中，N₂为所述接收子阵在水平向所需的接收天线单元数量，λ为天线工作波长，B₂为所述接收子阵在水平向所要求的波束宽度，d₂为所述接收子阵在水平向的单元间距；

其中，N₃为所述发射子阵在垂直向所需的发射天线单元数量，λ为天线工作波长，B₃为所述发射子阵在水平向所要求的波束宽度，d₃为所述发射子阵在垂直向的单元间距；

其中，N₄为所述接收子阵在水平向所需的接收天线单元数量，λ为天线工作波长，B₄为所述接收子阵在水平向所要求的波束宽度，d₄为所述接收子阵在水平向的单元间距。

4.如权利要求3所述的多入多出天线子阵，其特征在于，所述接收子阵的水平单元间距为所述发射子阵的水平单元间距2～4的整数倍，所述接收子阵的垂直单元间距为所述发射子阵的垂直单元间距2～4的整数倍。

5.如权利要求3所述的多入多出天线子阵，其特征在于，所述接收子阵在水平向的单元数量由所述接收子阵在水平向的波束宽度决定，所述接收子阵在垂直向的单元数量由所述接收子阵在垂直向的波束宽度决定。

6.如权利要求3所述的多入多出天线子阵，其特征在于，所述发射子阵与所述接收子阵之间的间隙呈L形。

7.如权利要求6所述的多入多出天线子阵，其特征在于，所述间隙的垂直段间隙宽度为2～4倍的所述发射子阵的水平单元间距，高度等于所述发射子阵的垂直单元间距乘以所述发射子阵垂直向的单元数量；

所述间隙的水平段间隙宽度为2～4倍的所述发射子阵的垂直单元间距，长度等于所述发射子阵的水平单元间距乘以所述发射子阵水平向的单元数量加上所述间隙的垂直段间隙宽度。

8.如权利要求1所述的多入多出天线子阵，其特征在于，所述平面人工磁导体结构的工作带宽与所述多入多出天线子阵的工作带宽一致。

9.一种稀疏化天线，其特征在于，包括若干如权利要求3-8中任一项所述的多入多出天线子阵，所述稀疏化天线内所述多入多出天线子阵的水平向单元间距为2倍的所述多入多出天线子阵在水平向的长度，垂直向单元间距为2倍的所述多入多出天线子阵在垂直向的长度。

10.如权利要求9所述的稀疏化天线，其特征在于，所述多入多出天线子阵在水平向的长度为所述接收子阵在水平向的单元数量乘以所述接收子阵的水平单元间距；所述多入多出天线子阵在垂直向的长度为所述接收子阵在垂直向的单元数量乘以所述接收子阵的垂直单元间距。