[发明专利]超短波单通道测向天线阵

权利要求书

1.一种超短波单通道测向天线阵，包括：2-5个有源折叠低频段天线，2-5个高频段印刷微带天线和射频开关，其特征在于：两个频段天线各输出2-5路射频信号至射频开关矩阵，射频开关矩阵通过射频开关切换低、高频段至2-5个功分器输入端，且同一时刻选择低频段或高频段天线输入至功分器输入端，功分器将每一路的射频开关输出信号分为两路，一路输出至0°、90°、180°、270°移相器，移相器的输入和输出端用射频开关切换，输出至合路器2；另一路输出至合路器1，合路器1将2-5路天线信号合成为一个全向参考信号，将全向参考信号送入合路器2，合路器2将上述移相器输出信号与合路器1输出信号合成为单通道射频信号。

2.如权利要求1所述的一种超短波单通道测向天线阵，其特征在于：天线阵超短波无线电频段30MHz-3000MHz分为两段，30MHz-600MHz低频段，600MHz-3000MHz高频段。

3.如权利要求1所述的一种超短波单通道测向天线阵，其特征在于：天线单元频率覆盖超短波频段，通过折叠振子及支撑杆，2-5路低频段天线收纳在天线阵底部。

4.如权利要求1所述的一种超短波单通道测向天线阵，其特征在于：合路器1将每一路功分器输出的其中一路合成，输出至合路器2的天线阵元接收信号S_T和参考信号S_T1的矢量形式可分别表示为：

天线阵阵元接收信号

全向参考信号

式中，B为天线阵元接收信号，天线阵元接收信号S_T的相位，为参考信号，B₁为天线阵元全向参考信号的幅度，为天线阵元接收信号S_T与全向参考信号S_T1的相位差，e为自然对数，j为虚数单位，为了区分两个信号，用S_T表示天线阵阵元接收信号，T无实际含义，用S_T1表示全向参考信号，T1无实际含义。

5.如权利要求4所述的一种超短波单通道测向天线阵，其特征在于：移相器将阵元信号移相与参考信号合成获得合成信号：

由此获得合成信号幅度：

6.如权利要求1所述的一种超短波单通道测向天线阵，其特征在于：功分器在0°、90°、180°、270°移相器四次移相情况下，通过合路器1、合路器2获得移相器四次合成信号幅度：

7.如权利要求6所述的一种超短波单通道测向天线阵，其特征在于：根据计算天线阵各阵元信号与参考信号间的相位差，计算天线阵各阵元信号与参考信号间的相位差

8.如权利要求7所述的一种超短波单通道测向天线阵，其特征在于：通过理论计算得到不同频率下，各天线单元和参考信号间的相位差与方位角之间的关系，并建立样本数据库，在后端数字处理中将相位差矢量ψ与各方位角的天线阵元接收信号S_T与全向参考信号S_T1的相位差ψ_i样本做相关运算，获得第i个方位角相关函数Ri的相位矢量的相关运算结果：

取上式相关函数最大值的一组相位差样本所对应的方位角即为入射波的方向，式中，ψ^T表示相位差矢量ψ的转置，T代表矩阵的转置运算。