一种短波小型圆形接收天线阵

摘要

本发明涉及一种短波小型圆形接收天线阵，包括由若干单极子天线组成的小型均匀圆阵、匹配网络、雷达射频接收通道、加权产生器、互耦校正器和加权器。圆阵半径小于或等于波长的四分之一，根据所需要形成的方向图特点确定天线个数和圆阵半径，匹配网络用于和接收通道进行阻抗匹配，加权产生器按照圆阵分布状况和方向图特点产生权值，互耦校正器通过测量天线之间互耦情况形成校正数据，以校正生成的权值，加权器对天线单元进行加权。本发明在保证信噪比和角度分辨率的前提下，大大减小了占地面积，实现了便携式高频地波雷达天线阵，可以有效地探测海洋表面动力学参数。

主权项

一种短波小型圆形接收天线阵，其特征在于：包括一个圆形小间距单极子天线阵、匹配网络、雷达射频接收通道、加权产生器、互耦校正器和加权器；圆形小间距单极子天线阵包括多个单极子天线，各单极子天线均匀排列在圆周上，圆形小间距单极子天线阵的半径小于或等于雷达工作波长的四分之一；每个单极子天线的输出端连接相应匹配网络的输入端，每个匹配网络的输出端经相应的雷达射频接收通道分别输入加权器；加权产生器所产生的权值输出到互耦校正器；互耦校正器根据各单极子天线之间的互耦情况形成校正数据，校正加权产生器所产生的权值并输入加权器，加权器根据由互耦校正器输入的校正后权值和相应雷达射频接收通道的输入对各个单极子天线进行加权，形成特定的方向图，支持360°全向扫描；其中，加权产生器按照单极子天线数目、圆形小间距单极子天线阵的半径和所要形成的方向图的特点，利用旁瓣约束下的最大化方向性系数法来计算各天线单元的加权值，计算过程包括以下子步骤，步骤1，输入参数，包括单极子天线数目N、圆形小间距单极子天线阵的半径r、工作频率f₀、主瓣方向和旁瓣约束条件其中，θ_s和分别表示俯仰角和方位角，旁瓣约束条件表示第i个旁瓣所要约束的幅值；步骤2，根据阵元数N、圆阵半径r、工作频率f₀和主瓣方向用最大化方向性系数法求出一组权值w_D；步骤3，将权值w_D作为阵列的加权向量计算方向图；步骤4，判断步骤3中方向图的旁瓣电平是否都小于或等于方向图特点中的旁瓣电平抑制值是则将该组权值输出，结束流程，否则进入步骤5；步骤5，找出未满足要求的旁瓣的位置并添加旁瓣约束条件；步骤6，在当前的旁瓣约束条件下用最大化方向性系数法求出权值，求出新的w_D，返回步骤3进行计算，直到旁瓣电平都满足要求，输出当前的权值w_D。