[发明专利]一种新型多波束成像自跟踪抛物面天线

说明书

本发明提供一种新型多波束成像自跟踪抛物面天线，包括焦点重合的双曲副反射面、抛物主反射面和设置在焦点上的馈源，馈源为相控阵多波束馈源，馈源用于同时形成偏馈多波束、和差波束并照射双曲副反射面后反射到抛物主反射面形成偏馈多波束信号、中心和差波束信号。本发明可同时形成高增益中心和、差波束及高增益偏焦多波束，可用于对各类目标进行单脉冲自跟踪和宽波束引导捕获，其中高增益中心和、差波束可以通过灵活选择激励单元的个数，形成不同增益及不同波束宽度的和、差波束；高增益偏焦多波束可以根据系统需要，灵活选择激励单元从而同时形成数量不同、交叠不同的偏焦波束，应用于地面固定测控站或者机动测控站。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种新型多波束成像自跟踪抛物面天线。

背景技术

现有测控多波束自跟踪抛物面天线，为满足自跟踪及偏馈多波束引导跟踪需求，采用的是固定中心馈源及固定偏焦馈源，固定中心馈源照射反射面后产生固定增益和宽度的中心和差波束，无法满足测控站跟踪不同距离目标时对不同波束宽度的需求；固定偏焦馈源照射反射面后产生对应固定数量、固定交叠关系的偏焦波束，无法满足引导精度更高时的需求，并且最外偏焦波束增益损失相对较大，也影响作用距离。

发明内容

本发明是为了解决固定中心馈源及固定偏焦馈源精度不足、增益损失大的问题，提供一种新型多波束自跟踪抛物面天线，利用相控阵多波束馈源同时形成偏馈多波束、和差波束的能力，照射反射面后形成高增益的偏馈多波束及高增益中心和差波束，其中高增益偏馈多波束信号其中偏馈多波束信号可用于引导捕获跟踪，高增益中心和差波束信号送接收机用于单脉冲自跟踪。该天线可用于对各类目标进行单脉冲自跟踪和宽波束引导捕获。其中高增益中心和、差波束可以通过灵活选择激励单元的个数，形成不同增益及不同波束宽度的和、差波束；高增益偏焦多波束可以根据系统需要，灵活选择激励单元从而同时形成数量不同、交叠不同的偏焦波束，满足地面固定测控站或者机动测控站跟踪不同距离、动态的飞行目标。

本发明提供一种新型多波束成像自跟踪抛物面天线，包括焦点重合的双曲副反射面、抛物主反射面和设置在焦点上的馈源；

馈源为相控阵多波束馈源；

馈源用于同时形成偏馈多波束、和差波束并照射双曲副反射面后反射到抛物主反射面形成偏馈多波束信号、中心和差波束信号；

偏馈多波束信号用于引导捕获跟踪，中心和差波束信号用于单脉冲自跟踪。

本发明所述的一种新型多波束成像自跟踪抛物面天线，作为优选方式，馈源包括若干个数字相控单元和与每个数字相控单元均电连接的阵列信号处理分系统，数字相控单元用于接收射频信号后进行放大、下变频、采样并输出数字信号至阵列信号处理分系统，阵列信号处理分系统用于接收数字信号并同时形成偏馈多波束、中心和差波束输出；

数字相控单元包括依次电连接的天线单元、耦合器、R组件、变频组件、分发网络和数字采样终端；阵列信号处理分系统包括阵列信号处理机。

本发明所述的一种新型多波束成像自跟踪抛物面天线，作为优选方式，天线单元为背腔式平面蝶形天线，背腔式平面蝶形天线为六边形背腔，六边形背腔按三角形栅格排布。

本发明所述的一种新型多波束成像自跟踪抛物面天线，作为优选方式，馈源包括109个数字相控单元，每7个数字相控单元照射双曲副反射面后反射到抛物主反射面形成一个高增益波束。

本发明所述的一种新型多波束成像自跟踪抛物面天线，作为优选方式，偏馈多波束为同时形成的多个空间指向角不同的偏焦波束相互叠加而成，偏馈多波束通过对每个空间指向角不同的偏焦波束进行相位加权实现偏焦增益损失的最小化。