[发明专利]基于投影法的半球面阵以及球面共型天线阵子阵排布方法

说明书

本发明公开了基于投影法的半球面阵以及球面共型天线阵子阵排布方法，能够实现子阵的数目较少、规格基本类似，且子阵之间可以实现无缝拼接，提高信号处理性能。其中排布方法具体步骤如下：首先对半球面进行三角子阵划分，划分过程具体为：构造一个与半球面内切的多面体，该多面体由多个正n边形组成，n为大于2的正整数；将正n边形的重心投影到球面上，连接重心投影与正n边形的各顶点得到n个三角形；然后采用投影法将n个三角形进行等分得到多个尺寸和规格近似的三角形，组成三角形集合作为划分所述半球面的三角形子阵；给三角形子阵中加入阵元，每个子阵内部阵元均匀排布。

技术领域

本发明属于阵列信号处理技术领域，涉及基于投影法的半球面阵以及球面 共型天线阵子阵排布方法。

背景技术

共形阵天线，是指附着于载体表面且与载体贴合的阵列天线，即需要将阵 列天线共形安装在一个固定形状的表面上，从而形成非平面的共形天线阵。在 现代无线通信系统中，共形阵天线由于能够与飞机、导弹以及卫星等高速运行 的载体平台表面相共形，且并不破坏载体的外形结构及空气动力学等特性，成 为天线领域的一个研究热点。

共形阵列天线的设计是一个复杂的系统问题，对该问题很难有一个严格而 精确的解决方法。大型的共形阵由于阵元数目较多，如果在阵元级上实现信号 处理的功能，硬件成本会显著提高，并且实现难度过大，因此把阵元分割成数 目较少的子阵，并且在子阵级上实现信号处理，既能节约硬件成本，同时也降 低了算法实现的难度。球面加柱面的共形阵可以实现方位向360°扫描及俯仰向 超过90°的扫描，在天线扫描过程中能维持或基本维持波束的形状和增益,可 大体上保持相同的互耦。国外有文献提出了一种测地线圆顶共形阵列天线，通 过采用同一种正六边形子阵模块设计，拼接成半球加柱面的共形阵面，此设计 方法需要较少的数据总线，提供独立的可升级模块，可用于跟踪和DOA。但是 此方法由于子阵模块单一，要进行球面拼接时，难以形成无缝拼接，阵元直接 的间距大小不一，因此波束形成的性能在某些情况下会受到很大影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了基于投影法的半球面阵以及球面共型天线阵子阵 排布方法，能够实现子阵的数目较少、规格基本类似，且子阵之间可以实现无 缝拼接，提高信号处理性能。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：基于投影法的半球面共型天线 阵的子阵排布方法，具体步骤如下：

步骤一、对半球面进行三角子阵划分，划分过程具体为：

step101、针对半球面，构造一个与半球面内切的多面体，该多面体由多个 正n边形组成，n为大于2的正整数。

step102、将正n边形的重心投影到球面上，连接重心投影与正n边形的各 顶点得到n个三角形。

step103、将step102得到每个三角形均进行如下处理：

取三角形中与重心连接的两边的N等分点，分别记为A₁,A₂,...A_N-1和B₁,B₂,...B_N-1. N的取值为大于或者等于2。