[发明专利]一种两维波束赋形的无源天线阵列

说明书

本发明公开了一种两维独立波束赋形的无源天线阵列，包括实现俯仰维波束赋形的俯仰维线阵，转接结构，实现方位维波束赋形的方位维功分网络以及总馈电口。俯仰维线阵采用印刷振子作为天线单元，并设计了全并馈威尔金森功分网络实现幅相加权；方位维功分网络采用波导全并馈形式，以实现方位维波束赋形所需的幅相加权；俯仰维线阵通过转接结构连接至方位维功分网络的各支路上，实现方位维功分网络对各俯仰维线阵的良好馈电；总馈电口连接至方位维功分网络的总口，并给方位维功分网络进行馈电。本发明可实现相互独立的两维波束赋形，利于设计与实现，并且方位维功分网络所采用的波导形式可以提高天线效率。

技术领域

本发明涉及天线阵列技术领域，特别是一种两维波束赋形的无源天线阵列。

背景技术

随着现代电子对抗技术、电子侦察系统的快速发展，在无线通信、雷达探测中，天线作为电磁波的收发部件，是无线电系统的重要组成部分，而且针对不同的应用场合，往往对天线具有不同的要求。例如，对空通信和探测要求下，一方面天线通常要求对地实现低副瓣，以期减少电磁波照射到地面后，地面物体产生的反射所造成的多路径干扰；另一方面则希望对空实现宽波束或者进行扫描，以实现空域的覆盖，避免通信、雷达探测盲区的出现。方位维则往往有相对于俯仰维有不同的要求，例如，在雷达探测领域往往需要确定目标的方位角，因此希望方位维实现窄波束低副瓣，从而避免杂波干扰。因此，根据不同的应用场合，方位维和俯仰维往往需要分别进行赋形，考虑到成本，针对两维赋形的无源天线阵列具有很大的需求。但是现有技术中尚无相关描述。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两维波束赋形的无源天线阵列。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种两维波束赋形的无源天线阵列，包括总馈电口、方位维功分网络、转接结构和俯仰维线阵；

所述总馈电口位于方位维功分网络的总口，给所述方位维功分网络提供射频信号；所述转接结构位于方位维功分网络和俯仰维线阵之间，用于连接方位维功分网络各支路和对应的俯仰维线阵，所述方位维功分网络通过转接结构给各个俯仰维线阵提供射频信号。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)两维赋形相互独立，利于设计与实现；(2)各部分有独立接口，利于测试与调试；(3)俯仰维线阵PCB加工工艺易实现，大批量成本低；(4)方位维波导网络损耗低，易于实现高效率，高增益。

附图说明

图1为本发明一种两维波束赋形无源天线阵列整体结构框架。

图2为本发明一种两维波束赋形无源天线阵列俯仰维线阵结构图。

图3为本发明一种两维波束赋形无源天线阵列方位维功分网络结构图。

图4为本发明一种俯仰维“余割平方”波束赋形方位维低副瓣赋形的天线阵列整体结构。

图5为本发明一种俯仰维“余割平方”波束赋形方位维低副瓣赋形的天线阵列俯仰维线阵结构图。

图6为本发明一种俯仰维“余割平方”波束赋形方位维低副瓣赋形的天线阵列方位维功分网络结构图。

图7为本发明一种俯仰维“余割平方”波束赋形方位维低副瓣赋形的天线阵列工作在16GHz时俯仰维的辐射方向图。

图8为本发明一种俯仰维“余割平方”波束赋形方位维低副瓣赋形的天线阵列工作在16.5GHz时俯仰维的辐射方向图。

图9为本发明一种俯仰维“余割平方”波束赋形方位维低副瓣赋形的天线阵列工作在17GHz时俯仰维的辐射方向图。

图10为本发明一种俯仰维“余割平方”波束赋形方位维低副瓣赋形的天线阵列工作在16GHz时方位维的辐射方向图。

图11为本发明一种俯仰维“余割平方”波束赋形方位维低副瓣赋形的天线阵列工作在16.5GHz时方位维的辐射方向图。