[发明专利]一种收发分置平面阵相控阵雷达天线布阵及波束形成器

权利要求书

1.一种收发分置平面阵相控阵雷达天线布阵，其特征在于：发射天线阵和接收天线阵分置，且发射天线阵和接收天线阵的布阵采用子阵均匀稀疏排布的形式，每一个收发组件都与一个天线子阵直接连接；所述发射天线阵和接收天线阵中的子阵与子阵间隔大于0.5倍波长以上。

2.根据权利要求1所述收发分置平面阵相控阵雷达天线布阵，其特征在于：所述发射天线子阵用微带线设计，子阵中阵元通过微带线功分器网络合成一路输出。

3.根据权利要求1所述收发分置平面阵相控阵雷达天线布阵，其特征在于：所述接收天线子阵用微带线设计，子阵中阵元通过微带线功分器网络合成一路输出。

4.一种利用权利要求1～3所述任一项收发分置平面阵相控阵雷达天线布阵的发射、接收波束形成器设计方法，其特征在于步骤如下：

以天线阵列为垂直放置的，放置在YOZ平面，其中θ表示方位角，表示俯仰角。对于方面阵，阵元坐标为(0,kl,nl)，其中l为阵元间距，当平面波在方向r上传播，r为单位向量，其坐标在某个时间，原点和在第(m,n)个阵元接收到的信号的复包络之间的波程差为

则相移为(2π/λ)×d_m,n

阵列流形为

A＝(exp((j·2π/λ)×d₀),exp((j·2π/λ)×d₁),…,exp((j·2π/λ)×d_m,n))^T

收发天线二维阵列的方向图由下式给出：

发射和接收子阵波束由微波功分合成网络产生，方向图由和表示；

多个发射子阵，通过激励信号移相，在空间合成发射波束，可以进行方位、俯仰指定角度的电扫，方向图由表示。发射天线阵合方向图是发射子阵方向图与发射大阵方向图的乘积由下式给出：

F_T(θ)＝F_T1(θ)·F_T2(θ)

多个接收子阵，在接收端数字多波束形成，按照下面的公式进行波束形成，方向图由表示；接收合方向图是接收子阵方向图与接收大阵方向图的乘积

合成接收、发射波束，对收发分置的天线的收发大阵方向图产生的栅瓣落在密布接收小阵方向图主瓣区之外，达到合方向图栅瓣降低的目的，总的方向图，是接收合方向图与发射合方向图是两个方向图的乘积