[发明专利]一种大规模天线阵列的测角方法

摘要

本发明公开了一种大规模天线阵列的测角方法，将多个阵列天线按照一定的规则分成若干个子阵，每一个子阵组成一个接收通道，这样就能够显著降低通道个数和实现成本，同时也会给阵列雷达信号处理部分减轻负担。对于宽带数字雷达而言，在子阵级采用数字时延技术，一方面可以减少数字时延单元，另一方面，由于子阵之间的时延量较相邻阵元之间大得多，这样的分数时延实现起来更加容易。

主权项

1.一种大规模天线阵列的测角方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立M×N个天线阵元等间距的排列成一个正方形或者矩形的均匀平面天线阵列模型，天线位于XOY平面，阵元之间等间隔分布成矩形，阵列围绕着原点O排列，在Y轴上阵元个数为M，在X轴上阵元个数为N，阵元间距为d，阵元的坐标为(x_n，y_m)，信号入射方向与Z轴的夹角为入射方向在XOY平面的投影与X轴之间的夹角为θ，选取原点为参考点，信号到达各个阵元与原点的时延差为式中：c为光速；相位差为式中：f₀为入射信号频率，λ₀为入射信号波长；则阵列在t时刻M×N个阵元接收到的信号矢量为则式中，s₀(t)为到达原点阵元的入射信号，为入射信号的导向矢量；(2)将均匀平面天线阵列模型分为4个子阵，将空间入射角度分解为左右方位方向角Α和上下俯仰方向角E，4个子阵列，每一个子阵列有4个阵子，4个子阵各天线的加权系数都相同，指向同一方向，首先每一个阵列中的这4个阵子的信号首先内部叠加，s_A＝s_A1+s_A2+s_A3+s_A4s_A＝s_A1+s_A2+s_A3+s_A4设4个子阵加权后以及正交下变频与滤波处理后的基带复信号分别表示为s_A、s_B、s_C和s_D，则方位方向由于波程差产生的相位差为方位方向角Α的估计值为d′为左右两半阵子中心之间的距离，d为相邻两个阵子之间的距离，同样，俯仰方向由于波程差产生的相位差为方位方向角Α的估计值为