[实用新型]一种具有宽波束覆盖特性的阵列天线

说明书

本实用新型公开了一种具有宽波束覆盖特性的阵列天线，本实用新型的阵列天线包括俯仰方向线阵以及四个耦合阵元，其中四个耦合阵元在俯仰方向线阵的两侧两两对称排布，且阵列天线整体组成工字形阵列天线或艹形阵列天线，并使得俯仰方向线阵等幅同相馈电，且各个耦合阵元均在小于预设幅度下进行反相馈电激励，以实现阵列天线方位面平顶波束。这种设置使得本实用新型能够在兼顾尺寸、重量、阵元数目等限制条件下，通过增加方位面耦合阵元，并优化耦合阵元幅度相位加权，最终实现阵列天线方位面宽波束覆盖。

技术领域

本实用新型涉及阵列天线技术领域，特别是涉及一种具有宽波束覆盖特性的阵列天线。

背景技术

随着无线通信、卫星导航及电子对抗等领域的迅猛进步和发展，对电子设备的要求也越来越高，针对系统提出了多目标同时通信、宽角域波束覆盖等新要求。天线作为电磁波的发射和接收设备，是各类无线电系统的重要组成部分。针对天线系统的宽波束覆盖要求，现有通常是将阵列天线排布为一维线阵形式，通过增加一维方向(俯仰方向(EL))阵元天线数目，压缩该方向波束宽度，提高阵因子增益，从而增大阵列天线另一维(方位面(AZ))绝对增益波束宽度。但是这种设置方案本质上不能改变方位面波束形状，且因尺寸及重量等限制不能无限增大俯仰面阵元天线数目，所以这对展宽方位面波束覆盖有局限性。

发明内容

本实用新型提供了一种具有宽波束覆盖特性的阵列天线，以解决现有技术中对展宽方位面波束覆盖有局限性的问题。

本实用新型提供了一种具有宽波束覆盖特性的阵列天线，该阵列天线包括：俯仰方向线阵以及四个耦合阵元；

所述四个耦合阵元在所述俯仰方向线阵的两侧两两对称排布，所述四个耦合阵元和所述俯仰方向线阵整体组成工字形阵列天线或艹形阵列天线，并使得所述俯仰方向线阵等幅同相馈电，且各个所述耦合阵元均在小于预设幅度下进行反相馈电激励，以实现阵列天线方位面平顶波束。

可选地，所述俯仰方向线阵的天线阵元数目为根据所述阵列天线的尺寸以及增益进行设置。

可选地，所述耦合阵元与所述俯仰方向线阵中心的距离为工作频率对应波长的一到二倍。

可选地，通过优化算法对所述天线阵元的幅度和相位加权计算，以给所述俯仰方向线阵等幅同相馈电且各个所述耦合阵元均在小于预设幅度下进行反相馈电激励。

可选地，所述耦合阵元包括第一子耦合阵元、第二子耦合阵元、第三子耦合阵元以及第四子耦合阵元；

所述第一子耦合阵元和所述第二子耦合阵元设置在所述俯仰方向线阵同一端，所述第三子耦合阵元和所述第四子耦合阵元设置在所述俯仰方向线阵的另一端。

可选地，当所述阵列天线为工字形，所述第一子耦合阵元和所述第二子耦合阵元设置在所述俯仰方向线阵的第一端部，且所述第一子耦合阵元和所述第二子耦合阵元对称设置在所述俯仰方向线阵的第一端部的两侧；所述第三子耦合阵元和所述第四子耦合阵元设置在所述俯仰方位线阵的第二端部，且所述第三子耦合阵元和所述第四子耦合阵元对称设置在所述俯仰方向线阵的第二端部的两侧。

可选地，当所述阵列天线为艹形，所述第一子耦合阵元和所述第二子耦合阵元设置在距离所述俯仰方位线阵第一端部的预设距离处，且所述第一子耦合阵元和所述第二子耦合阵元对称设置在所述俯仰方向线阵的第一端部的两侧；所述第三子耦合阵元和所述第四子耦合阵元设置在距离所述俯仰方位线阵第二端部的预设距离处，且所述第三子耦合阵元和所述第四子耦合阵元对称设置在所述俯仰方向线阵的第二端部的两侧。

可选地，所述第一子耦合阵元、所述第二子耦合阵元、所述第三子耦合阵元以及所述第四子耦合阵元与所述俯仰方向线阵的布置方向一致，或者根据所述阵列天线的轴比特性按象限将所述第一子耦合阵元、所述第二子耦合阵元、所述第三子耦合阵元和所述第四子耦合阵元旋转0°、90°、180°或270°。

可选地，所述俯仰方向线阵阵元的外形结构为正方向、正多边形或者圆形。