[发明专利]非规则天线子阵、相控阵天线及相控阵天线的设计方法

说明书

本发明提供一种非规则天线子阵、相控阵天线及相控阵天线的设计方法。非规则天线子阵包括：呈矩阵形式排布的多个天线单元，矩阵的每行和每列均包括至少两个天线单元，任意两个相邻天线单元之间距离相等；矩阵平面上设置至少一个射频接口，每个射频接口对应一个由任意四个呈矩阵形式排布的相邻天线单元构成的天线组合，射频接口位于对应天线组合中四个呈矩阵形式排布的相邻天线单元的中心点，射频接口到四个呈矩阵形式排布的相邻天线单元的距离相等且与其中任一天线单元连接；对于任意一个天线单元，其至多与一个射频接口连接，其至少属于一个存在对应射频接口的天线组合。由本发明提供的非规则天线子阵组成的相控阵天线，能有效提高旁瓣抑制水平。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种非规则天线子阵、相控阵天线及相控阵天线的设计方法。

背景技术

近年来，随着有源相控阵天线技术的快速发展，其高功率、高效率的特征为大幅提升雷达作用距离提供了有效的技术途径，天线系统在可靠性、隐身性、抗干扰能力和多目标跟踪能力等方面均有大幅提升。现有的相控阵天线中，可以通过以子阵为单元进行稀布的方式降低旁瓣电平，采用子阵稀布的方式最大的优点是可以降低复杂性和成本，但是这种布阵方式在旁瓣要求较高的场景中难以达到优化目标。

发明内容

本发明实施例提供了一种非规则天线子阵、相控阵天线及相控阵天线的设计方法，以解决现有技术中以子阵为单元进行相控阵天线稀布导致的旁瓣抑制水平不高且子阵稀布不灵活的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种非规则天线子阵，包括：

多个天线单元；

所述多个天线单元呈矩阵形式排布，所述矩阵的每行和每列均包括至少两个天线单元，任意两个相邻天线单元之间的距离相等；

所述矩阵平面上还设置有至少一个射频接口，每个射频接口均对应一个天线组合，所述天线组合由任意四个呈矩阵形式排布的相邻天线单元构成，所述射频接口位于对应天线组合中四个呈矩阵形式排布的相邻天线单元的中心点，所述射频接口到四个呈矩阵形式排布的相邻天线单元的距离相等且与四个呈矩阵形式排布的相邻天线单元中的任意一个天线单元连接；以及，对于任意一个天线单元，该天线单元至多与一个射频接口连接，并且该天线单元至少属于一个目标天线组合，所述目标天线组合为存在对应射频接口的天线组合。

第二方面，本发明实施例提供了一种相控阵天线，所述相控阵天线由多个基本规则天线子阵以及多个如上第一方面的非规则天线子阵组成；

其中，所述基本规则天线子阵包括多个呈矩阵形式排布的天线单元，每个天线单元均对应连接一个射频接口；所述多个基本规则天线子阵满布于所述相控阵天线阵面的中间位置，所述多个非规则天线子阵稀布于所述相控阵天线阵面的边缘位置。

在一种可能的实现方式中，所述非规则天线子阵中任意两个相邻天线单元之间的间距与所述基本规则天线子阵中任意两个相邻天线单元之间的间距相同。

在一种可能的实现方式中，所述非规则天线子阵与所述基本规则天线子阵的射频接口数量相同。

在一种可能的实现方式中，根据所述非规则天线子阵中各个射频接口连接的天线单元不同，将所述非规则天线子阵划分为不同种类；

所述相控阵天线中所述非规则天线子阵的种类不超过预设值。

在一种可能的实现方式中，所述基本规则天线子阵为由4个天线单元呈矩阵形式排布形成的2×2子阵，所述非规则天线子阵为由9个天线单元呈矩阵形式排布形成的3×3子阵。

在一种可能的实现方式中，所述非规则天线子阵的数量为48个，所述基本规则天线子阵的数量为72个。

第三方面，本发明实施例提供了一种相控阵天线的设计方法，所述方法用于生成如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述的相控阵天线；