[实用新型]一种能实现波束赋形的新型平面雷达天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种平面雷达天线，特别是一种能实现波束赋形的新型平面雷达天线。

背景技术

为了保证雷达天线的高定向性及波束高分辨能力，然后对复杂目标进行精确定向(位)，使这种高定向的窄波束随着波束展宽进行广角区域的探测，从而需要雷达天线在某一个方向上实现波束赋形。目前，国内已知的波束赋形天线采用反射面天线，改变馈源的幅相分布及反射面形状来产生需要的赋形波束。它的缺点主要是：天线的尺寸都比较大，剖面高。由于需要精确控制反射面形状，加工的难度很大不具可调性，反射面天线通常由于馈源遮挡，不能实现超低副瓣。

发明内容

本实用新型专利的目的在于克服了上述背景技术中的不足之处，提出了一种新型高效率宽能实现波束赋形的新型平面雷达天线，其包括平面天线阵，功率分配和路器、调相器等组件，所述平面天线阵由平面天线子阵组成；所述平面天线子阵由平面天线单元组成；所述平面天线子阵的馈电端口分别连接与其数量相对应的多个调相器的输出端口，调相器的输入端口连接功率分配和路器的输出端口；功率分配和路器的输入端口作为整个平面天线阵的馈电端口。

上述技术方案可进一步改进为：所述功率分配和路器由和路器和调幅器组成，调幅器位于和路器的两个分支通道的中间。

上述技术方案可进一步改进为：所述平面天线阵由至少两个以上的平面天线子阵按照固定间距排列组成。

上述技术方案可进一步改进为：所述平面天线子阵由至少两个以上的平面天线单元按照固定间距排列组成。

上述技术方案可进一步改进为：所述平面天线单元可采用波导缝隙天线或微带天线等平面天线单元形式。

本实用新型专利提出的新型高效率宽波束赋形平面天线，其具有尺寸小，效率高，剖面低，并且具有可调性，能同时调节信号的幅度和相位，能够实现超低副瓣等特点。

附图说明

图1是本实用新型理论计算各天线子阵的功率分配图。

图2是本实用新型理论计算各天线子阵的相位分配图。

图3是本实用新型的平面天线子阵结构示意图。

图4是本实用新型的新型赋形天线的结构示意图。

图5是本实用新型的功率分配和路器结构示意图。

图6是本实用新型的新型赋形天线的实测方向图。

具体实施方式

下面结合附图，具体阐述本实用新型的技术方案实施方式。为了实现波束赋形平面天线的尺寸小，效率高，剖面低等特点，本实用新型采用如下技术方案。如附图1所示，根据要求的赋形波束天线方向图，设计和优化平面天线阵的辐度和相位分布，本实用新型专利采用天线方向图综合方法。这种天线综合的目的即通过控制阵列各单元激励的幅相分布，以产生非常接近于目标形状的方向图。用于赋形波束方向图综合的方法很多，包括傅立叶变换法、Woodward综合技术等技术。在天线子阵尽可能保证幅相分布易于实现的前提下，对谢昆shellworf多项式综合法作了一定的改进，计算出赋形面上天线辐射单元的幅相分布，理论计算得到天线各单元激励得幅度和相位。如图1所示，显示了各天线子阵序列的功率分配百分比，图2则显示了各天线子阵序列的相位分布。

如附图3所示，根据理论计算所得，平面天线子阵4内按等间距排列多个平面天线单元5。多个平面天线子阵4再按照设计要求有规律得排成平面天线，从而构成平面天线阵1。

参见附图4，平面天线子阵1的输入端口连接调相器3的输入端口，调相器3的输入端口连接功率分配和路器2的输出端口。调整调相器3的输出相位，来控制平面天线阵在平面天线子阵1排列方向上的相位分布。

参加附图5，功率分配和路器2由和路器6和调幅器7组成。调幅器7位于和路器6的两个分支通道的中间，改变调幅器7的尺寸以及在和路器6中的位置，来调整功率分配和路器2各个输出端口的幅度，控制平面天线阵在平面天线子阵1排列方向上的幅度分布。

附图6是本实用新型的实测方向图，以相位角Azimuth为横坐标，以幅度Amplitude为纵坐标，得到本实用新型的实测方向。结果显示，实测方向图与理论设计相吻合，如图所示。