專利名稱：天線陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及天線領(lǐng)域，具體地涉及一種小型超方向?qū)捔泓c(diǎn)高頻接收天線陣列，且使陣列的方向性系數(shù)在所設(shè)計(jì)的工作頻率范圍內(nèi)基本不變。
背景技術(shù)：
在高頻波段(3 30MHz)由于信號(hào)的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，常規(guī)的陣列設(shè)計(jì)很難實(shí)現(xiàn)較窄的方向圖，特別是在垂直面方向。較寬的方向圖不但會(huì)影響雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的方位估計(jì)、陣列方向性系數(shù)等指標(biāo)的降低，還會(huì)使系統(tǒng)的抗干擾能力下降。此外，在高頻波段，由于存在各類短波電臺(tái)、通訊信號(hào)、大氣噪聲、工業(yè)干擾、電離層雜波等，致使高頻波段的電磁環(huán)境非常復(fù)雜，選取合適的工作頻率，且滿足對(duì)干擾和雜波的抑制非常困難，特別是夜間，嚴(yán)重影響了雷達(dá)和通訊系統(tǒng)的正常工作。為使高頻波段的雷達(dá)和通訊系統(tǒng)可在復(fù)雜的電磁環(huán)境下， 全天候的正常工作，要求其接收天線具有良好的方向性，且有可控的較寬的零點(diǎn)方位，以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)較好的接收和對(duì)干擾及雜波更好的抑制。采用常規(guī)的陣列方法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致接收陣列的復(fù)雜度和成本的急劇上升。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明根據(jù)高頻波段外部噪聲占優(yōu)(即雷達(dá)或通訊系統(tǒng)所接收到的外部噪聲遠(yuǎn)高于接收機(jī)內(nèi)部噪聲)的特點(diǎn)，提出了一種接收陣列設(shè)計(jì)新方法。本發(fā)明提供了一種天線陣列，包括M個(gè)陣元，M個(gè)陣元之間的間距分別為屯、
d2.......(V1，其特征在于，屯=d^, Cli = di+2，M = 2N，其中，i為M個(gè)陣元之間的間距的序
號(hào)，i <M/2，N為正整數(shù)，以及其中，間距是由最小工作波長(zhǎng)λ確定的，這樣的設(shè)計(jì)，可提高陣列的方向性系數(shù)，提高雷達(dá)系統(tǒng)的威力范圍，在整個(gè)應(yīng)用頻段內(nèi)，使得方向圖和方向性系
數(shù)基本不變。其中，M個(gè)陣元之間的間距為等間距時(shí)，間距
權(quán)利要求
1.一種天線陣列，包括M個(gè)陣元，所述M個(gè)陣元之間的間距分別為Clpd2.......(V1，其特征在于，Cli = (Vi，Cli = di+2，M = 2n，其中，i為所述M個(gè)陣元之間的間距的序號(hào)，i <M/2，N為正整數(shù)， 以及其中，所述間距是由最小工作波長(zhǎng)λ確定的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線陣列，其特征在于，所述M個(gè)陣元之間的間距為等間距時(shí)，間距
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線陣列，其特征在于，所述M個(gè)陣元之間的間距為不等間距時(shí)，間距屯+…+‘— ( λ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的天線陣列，其特征在于，所述天線陣列工作在 3 30MHz的高頻波段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的天線陣列，其特征在于，所述天線陣列是端射陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線陣列，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)移相電纜與一個(gè)或多個(gè)合成器，其中，所述M個(gè)陣元中每?jī)蓚€(gè)陣元中的一個(gè)陣元經(jīng)所述移相電纜連接至所述合成器，而另一陣元直接連接至所述合成器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線陣列，其特征在于，進(jìn)一步包括所述多個(gè)合成器中每?jī)蓚€(gè)合成器中的一個(gè)合成器經(jīng)所述多個(gè)移相電纜中的一個(gè)移相電纜連接至所述多個(gè)合成器中更高級(jí)的合成器，而另一個(gè)合成器直接連接至所述更高級(jí)的合成器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的天線陣列，其特征在于，在xyz直角坐標(biāo)系中，利用以下公式選擇所需形成零點(diǎn)的角度及移項(xiàng)電纜的長(zhǎng)度
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線陣列，其特征在于，由以下公式確定陣元的個(gè)數(shù)
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的天線陣列，其特征在于，M= 4。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種高頻接收天線陣列，包括M個(gè)陣元，陣元間距可以是等間距，也可以是非等間距，M個(gè)陣元之間的間距分別為d1、d2、......dM-1，陣元之間的關(guān)系為di＝dM-i，di＝di+2，M＝2N，其中，i為M個(gè)陣元之間的間距的序號(hào)，i＜M/2，N為正整數(shù)，以及其中，陣列長(zhǎng)度由最小工作波長(zhǎng)λ確定的。M個(gè)陣元之間的間距為等間距時(shí)，間距M個(gè)陣元之間的間距為不等間距時(shí)，間距d1+…+dM-1≤λ。與常規(guī)陣列設(shè)計(jì)方法，該方法不但可以得到比常規(guī)設(shè)計(jì)方法更窄的水平面和垂直方向圖，及更高的接收陣列的方向性系數(shù)，且可使在所設(shè)計(jì)的工作頻率范圍內(nèi)，陣列的方向性系數(shù)基本不變。同時(shí)還可在水平和垂直方向的任意角度上，實(shí)現(xiàn)具有可控制的寬零點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01Q21/00GK102447167SQ20101050507
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者王敏男, 許榮慶, 鄧維波 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)