[发明专利]一种大口径宽带接收相控阵天线

摘要

一种大口径宽带接收相控阵天线，其特征为(1)接收相控阵天线采用子阵结构，将N个阵元划分为L个子阵，每个子阵是一个独立的模拟窄带相控阵天线，子阵输出信号为xl(t)，l＝1,2,...,L。(2)第l个子阵输出信号通过ADC，转化为数字信号yl(k)，yl(k)经过一个数字延时滤波器，滤波器系数矢量为cl＝[cl1 ... clJ]，J是滤波器阶数；第l个数字延时滤波器实现的功能是把输入信号进行时间长度为τl的延时，输出信号为zl(k)。(3)每个子阵对应的数字延时滤波器采用Farrow滤波器结构，即系数常数ξlj,m采用频域加权法计算。(4)相控阵天线最后输出p(k)为所有数字延时滤波器输出之和，即本发明克服了相控阵天线“空间色散”和“时间色散”问题，可以应用于雷达、通信的大口径宽带相控阵天线领域。

主权项

一种大口径宽带接收相控阵天线，其特征为：(1)接收相控阵天线是一个阵元数为N的均匀线阵，阵元间距d为载波频率对应波长一半，其中N是大于2的自然数；相控阵天线采用子阵结构，将N个阵元划分为L个子阵，每个子阵的阵元数为N/L，L是一个可以被N整除的自然数；每个子阵构成一个独立的模拟相控阵天线，采用模拟移相器和功分器实现波束合成，其中，第l个子阵输出信号为xl(t)，l＝1,2,...,L；(2)第l个子阵输出信号通过ADC，转化为数字信号yl(k)＝xl(kTs)，k为采样序号，Ts为采样周期；第l个子阵输出数字信号yl(k)经过一个数字延时滤波器，滤波器系数矢量为cl＝[cl1 ... clJ]，J是滤波器阶数；第l个数字延时滤波器实现的功能是把输入信号yl(k)进行时间长度为τl的延时，延时τl表示入射信号到达第l个子阵几何中心位置与到达阵列坐标原点位置的时间差，由入射信号俯仰角θ、阵列几何结构，以及阵元间距d决定；第l个数字延时滤波器的输入信号为yl(k)，控制信号为延时参数τl，输出信号则为zl(k)，其中(3)每个子阵对应的数字延时滤波器采用Farrow滤波器结构，第l个数字延时滤波器的第j个系数clj，用M维常数矢量ξlj＝[ξlj,1 ... ξlj,M]、延时值τl和采样周期Ts的多项式表示，即其中，j＝1,2,...,J；常数矢量ξlj采用频域加权法计算；(4)相控阵天线最后输出p(k)为所有数字延时滤波器输出之和，即