【技术实现步骤摘要】
大阵元间距和低频四合一馈电的共口径天线及设计方法
[0001]本专利技术属于通信
,更进一步涉及天线
中的一种大阵元间距和低频四合一馈电的共口径天线及设计方法。本专利技术可用于设计低通道数的双频段或多频段的大阵元间距共口径天线阵面。
技术介绍
[0002]相控阵天线技术中,通常最重要的阵面特性是高增益和低成本。高增益可以提高阵面的监测距离,低成本则可以尽量节省资金。为了满足两者需求,大阵元间距和共口径技术是较为可行的方法。大阵元间距指拉大单元间距,以实现在同等单元数量时阵面口径更大,从而增益更大;在同等阵面口径时单元数更少,从而成本更少。共口径天线技术是指将多个频段不同的天线放置在同一个辐射口径面内,并通过合理设计使其能够独立工作,相互之间无干扰,节约了空间成本。采用层叠放置的阵面中,高频单元可以以比低频单元间距更小的样式布阵从而避免出现栅瓣,但当阵面结构不允许层叠时,高频单元与低频单元的间距一致,往往导致高频阵面出现大阵元间距,易于出现栅瓣。有时为了更进一步减少通道数目降低成本,低频单元还会采用四合一的输入方法。此时,容易在高频及低频均出现单元间距过长的情况,这时阵面上的周期性必然导致阵面方向图出现栅瓣,进而引起主波束能量降低。
[0003]成都天锐星通科技有限公司在其申请的专利文献“一种共口径阵列天线和卫星通讯终端”(申请202110085055.7,申请公布号CN 112421246 A)中公开了一种共口径阵列天线。该天线通过紧耦合实现四个高频单元与一个低频单元对应,减小了高频单元之间的间距 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大阵元间距和低频四合一馈电的共口径天线,包括多个子阵,其特征在于,每个子阵由4
×
4个共口径天线单元采用大阵元间距矩形栅格均匀分布排列而成;每个共口径单元包含一个高频高增益单元和一个低频高增益单元,其中,低频单元采用四合一的馈电方式进行馈电。2.一种如权利要求1所述共口径天线的大阵元间距和低频四合一馈电的共口径天线设计方法,其特征在于,通过子阵级非周期排布抑制阵面栅瓣,该方法的步骤包括如下:步骤1,建立整阵模型:按每两个相邻单元中心间距d>2r排成一个由4
×
4个天线单元组成的子阵,按每两个相邻子阵中心间距D>8r,建立一个由M
×
N个子阵组成的整阵模型,r为共口径单元的半径,M与N均为整数且不同时为0;步骤2,确定优化变量:令M
×
N个子阵每个子阵在x轴方向和y轴方向的偏移分别为dx和dy,其中dx为一个长度为M
×
N的向量,该向量的每个元素表示对应位置单元在x轴方向上的偏移;dy为一个长度为M
×
N的向量,该向量的每个元素表示对应位置单元在y轴方向上的偏移;将dx与dy相连组成一个向量d作为优化变量;步骤3,对优化变量d进行优化:步骤3.1,设置粒子群算法初始参数,种群规模NP为每次迭代中粒子的个数,设为50,边界值为粒子改变时每个元素的最大值,设为D
m
,D
m
大于D
‑
8r,最大飞翔速度v
max
为每次迭代中粒子改变的最大值,设为D
m
/10;将粒子群算法中的个体学习因子c1、社会因子c2及惯性因子ω按一般规律分别选取为2、2及0.8;步骤3.2,随机生成M
×
N
×
2个绝对值小于等于D
m
的值,作为d的初始值,重复该步骤NP次得到d0,d1,
…
d
NP
...
【专利技术属性】
技术研发人员:张志亚,张锣伦,张旭,徐茂格,杨龙,吴丹,周祺磊,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十研究所,
类型:发明
国别省市:
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