[发明专利]一种基于弧形阵列天线的波束方向的控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于弧形阵列天线的波束方向的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据目标位置以及弧形阵列天线所对应的圆心确定第一方向；

基于所述第一方向控制弧形阵列天线中的与所述第一方向对应的第一天线阵元组中的各天线阵元导通作为工作天线阵元；其中第一天线阵元组中的相邻两个天线阵元之间间隔距离相同；

所述基于所述第一方向控制弧形阵列天线中的与所述第一方向对应的第一天线阵元组中的各天线阵元导通作为工作天线阵元，具体包括：

将所述第一方向与各所述天线阵元组的合成波束方向范围进行比较，确定第一方向位于的合成波束方向范围；

根据确定的合成波束方向范围确定与该合成波束方向范围对应的天线阵元组为第一天线阵元组；

控制所述第一天线阵元组中的各天线阵元导通作为工作天线阵元；

基于所述第一天线阵元组的合成波束的初始方向以及目标位置确定合成波束的目标方向；

基于所述合成波束的目标方向确定各所述天线阵元的辐射波束的目标辐射方向；

将各所述天线阵元的辐射波束的辐射方向调整至所述目标辐射方向，以控制由各所述天线阵元的辐射波束合成的波束方向为所述目标方向。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

按照同一天线阵元组中的相邻两个天线阵元之间间隔距离相等的原则对弧形阵列天线中的各天线阵元进行分组，获得若干天线阵元组；

确定工作信号频率为第一信号频率下的各天线阵元组的合成波束方向，以将所述合成波束方向作为合成波束的初始方向；

基于所述各天线阵元组的初始合成波束方向，获得与各天线阵元组对应的波束方向范围。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述合成波束的目标方向确定各所述天线阵元的辐射波束的目标辐射方向；具体包括：

将所述第一天线阵元组的合成波束的初始方向作为零点波束方向；

根据所述零点波束方向以及所述合成波束的目标方向确定合成波束偏移角度；

基于所述合成波束偏移角度确定第一天线阵元组中的各天线阵元的辐射波束的偏移角度；

基于所述辐射波束的偏移角度确定辐射波束的目标辐射方向。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一天线阵元组中的各天线阵元分别对应设置有移相器；

所述将各所述天线阵元的辐射波束的辐射方向调整至所述目标辐射方向，以控制由各所述天线阵元的辐射波束合成的波束方向为所述目标方向，具体包括：

基于所述零点波束方向确定所述第一天线阵元组中各天线阵元所对应的圆心角；

基于各所述天线阵元的目标辐射方向、各所述天线阵元所对应的圆心角、第一天线阵元组中相邻两个天线阵元之间的传输线距离、弧形阵列天线的孔径角、弧形阵列天线的天线阵元总数以及弧形阵列天线的天线阵元之间的圆弧间距，利用第一计算公式和第二计算公式计算获得第一天线阵元组中各天线阵元对应的目标信号频率；

利用与各天线阵元对应的移相器根据所述目标信号频率对初始信号频率进行调整，以输出所述目标信号频率给对应的天线阵元，以使各天线阵元的辐射波束的合成方向为所述目标方向。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一计算公式为：

所述第二计算公式为：f＝c/λ；

其中，γ_i为第i个天线阵元的目标辐射方向；

θ_i为第i个天线阵元对应的圆周角；

d_c为弧形阵列上阵元之间的圆弧间距；

M为阵元总数；

为弧形阵列天线的孔径角；

λ为信号波长；

λ_g为波长；

l为两个天线阵元间的传输线长度；

b为正整数；

f为信号频率；

c为光速。