一種l形子陣運用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于陣列天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種L形子陣應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著有源相控陣?yán)走_技術(shù)的飛速發(fā)展，更高的威力、更高的分辨力等系統(tǒng)要求引導(dǎo)著有源相控陣天線向電大尺寸以寬帶工作的方向發(fā)展(電尺寸為天線物理尺寸相對于工作頻率波長的尺寸)。有源相控陣天線通過有源組件(如:延時放大組件、T/R組件)改變天線單元的饋電相位實現(xiàn)天線陣波束掃描。天線陣電尺寸的不斷擴大，天線有源組件數(shù)量也不斷增多，由于有源組件價格不菲，導(dǎo)致天線陣成本成倍提高，工程代價太高。為解決天線陣有源組件數(shù)量大、成本高的問題，通常可以采用增大天線單元間距、由幾個天線單元組成天線子陣模塊共用一組有源組件的方式或者犧牲天線陣一個方向的掃描能力以達到減少有源組件數(shù)量的目的。
[0003]在目前使用較多的相控陣?yán)走_系統(tǒng)中，天線陣常采用平面陣的形式(方形陣、矩形陣、圓形陣等)，由陣列天線原理可知增大天線單元間距會導(dǎo)致天線陣掃描時方向圖出現(xiàn)柵瓣，柵瓣不僅會影響天線陣的增益，降低了雷達系統(tǒng)的威力，而且在雷達進行探測時會引入與目標(biāo)不相關(guān)的信號，影響系統(tǒng)工作；由幾個天線組成天線子陣模塊共用一組有源組件的方式要求共用有源組件的天線單元整體加工成一個子陣模塊，由于工程需要，天線子陣模塊常為規(guī)則形狀以方便安裝，如矩形、正方形，這種子陣模塊共用一組有源組件的方法等效于增大天線單元間距，天線陣方向圖依然會出現(xiàn)柵瓣。犧牲天線陣一個方向的掃描能力來減少有源組件數(shù)量的方法則限制了雷達系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
[0004]已經(jīng)有很多學(xué)者做了解決有源組件減少后天線陣方向圖出現(xiàn)柵瓣的相關(guān)研究，如:天線單元錯位擺放，天線模塊內(nèi)指定隨機的相位中心，使用邊界不對稱的子陣模塊如L形子陣等。這些方法在一定程度上能達到優(yōu)化天線陣方向圖的效果，天線單元錯位擺放可以將本該出現(xiàn)在天線陣主平面上的柵瓣移動到其他平面上，但是柵瓣并未消除，干擾信號依然會進入雷達系統(tǒng);天線子陣模塊內(nèi)指定隨機的相位中心可以一定程度的削弱天線陣方向圖柵瓣，但是由于常用天線子陣模塊的邊界較為規(guī)則，相位中心隨機性不夠高，因此，削弱柵瓣的能力有限;使用共用一組有源組件的邊界不對稱的子陣模塊如L形子陣時，子陣的相位中心相對規(guī)則邊界的相位中心隨機性強，但是由于邊界不規(guī)則，組陣難度大，尤其陣面較大時組陣方案很難實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決有源相控陣天線因減少有源組件帶來的天線方向圖出現(xiàn)柵瓣的問題，提高有源相控陣?yán)走_系統(tǒng)性能，本發(fā)明提出了一種L形子陣應(yīng)用方法。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述技術(shù)目的:
[0007]—種L形子陣運用方法，所述L形子陣具有4個天線單元，所述方法包括以下步驟:
[0008]1)組建正方形天線子陣模塊
[0009]將結(jié)構(gòu)非對稱的4個4單元L形子陣運用10種不同的拼接方式組合成一個正方形天線子陣模塊；
[0010]2)建立模塊器材庫
[0011 ]分別為10種定正方形天線子陣模塊確定天線與有源組件連線方案，建立模塊器材庫；
[0012]3)拼接目標(biāo)天線陣
[0013]從器材庫中選取多個正方形天線子陣模塊按拼接成目標(biāo)天線陣；
[0014]4)確定單個L形子陣相位中心
[0015]從單個L形子陣的4個天線單元中選擇一個天線單元作為整個L形子陣的相位中心。
[0016]優(yōu)選的，所述L形子陣的4個天線單元之間的間距相等，依次為1號天線、2號天線、3
號天線、4號天線。
[0017]優(yōu)選的，所述目標(biāo)天線陣的陣面形式為矩形陣、方形陣、圓形陣。
[0018]優(yōu)選的，所述步驟3)中采用隨機選取的方式從所述器材庫里的10種正方形子陣模塊中選取多個正方形天線子陣模塊陣拼接成目標(biāo)天線陣。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟4)中單個L形子陣相位中心有五種選擇，分別為:
[0020]1)以L形子陣的1號天線單元作為整個L形子陣的相位中心；
[0021 ] 2)以L形子陣的2號天線單元作為整個L形子陣的相位中心；
[0022]3)以L形子陣的3號天線單元作為整個L形子陣的相位中心；
[0023]4)以L形子陣的4號天線單元作為整個L形子陣的相位中心；
[0024]5)在所述目標(biāo)天線陣內(nèi)的每個L形子陣都隨機選擇其4個天線單元中任意一個天線單元作為該L形子陣的相位中心。
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0026]4個L形子陣組成的正方形天線子陣模塊邊界規(guī)則，便于安裝組成各種平面陣，易于工程實現(xiàn)；
[0027]由正方形天線子陣模塊的10種拼接方法結(jié)合L形子陣相位中心的選擇方式結(jié)合可以得到隨機性很高的陣列天線相位中心分布，可以大大的削弱陣列天線方向圖柵瓣；
[0028]正方形天線子陣模塊規(guī)模小，便于組成各種形式的平面陣，陣面形式不單一，應(yīng)用范圍廣。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明一種L形子陣運用方法的流程圖；
[0030]圖2為L形子陣及天線單元編號示意圖；
[0031 ]圖3為10種L形組成4*4正方形天線模塊示意圖；
[0032]圖4為以L形子陣中一個天線單元作為相位中心的示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明一種L形子陣運用方法中其中一種正方形模塊布線示意圖；
[0034]圖6為本發(fā)明中實施例1由正方形子陣模塊拼接成的矩形天線陣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7為本發(fā)明中實施例2由正方形子陣模塊拼接成的方形天線陣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖8為本發(fā)明中實施例3由正方形子陣模塊拼接成的圓形天線陣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖9為圖6中矩形天線陣方位向切面視角方向圖；
[0038]圖10為圖6中矩形天線陣俯仰向切面視角方向圖；
[0039]圖11為圖7中方形天線陣方位向切面視角方向圖；
[0040]圖12為圖7中方形天線陣俯仰向切面視角方向圖；
[0041 ]圖13為圖8中圓形天線陣方位向切面視角方向圖；
[0042]圖14為圖8中圓形天線陣俯仰向切面視角方向圖。
【具體實施方式】
[0043]為使對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達成的功效有更進一步的了解與認(rèn)識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細(xì)的說明，說明如下:
[0044]—種L形子陣運用方法，其中L形子陣具有4個天線單元，4個天線單元之間的間距相等，依次為1號天線、2號天線、3號天線、4號天線。
[0045]方法包括以下步驟:
[0046]步驟1.組建正方形天線子陣模塊
[0047]將結(jié)構(gòu)非對稱的4個4單元L形子陣運用10種不同的拼接方式組合成一個正方形天線子陣模塊；
[0048]步驟2.建立模塊器材庫
[0049]分別為10種定正方形天線子陣模塊確定天線與有源組