全空域覆盖波束赋形相控阵天线制造技术

本发明专利技术公开了一种用于飞行器目标跟踪与测控的全空域覆盖波束赋形相控阵天线，包括由若干天线阵元组成的无源天线阵面(1)，由波束赋形网络(2)、R组件(3)、波束合成网络(4)组成的波束形成网络，以及用于产生波控码的波束控制器(5)、用于各通路幅相校准的校准网络(6)、用于有源电路供电的二次电源(7)和用于安装固定的支撑结构(9)。本发明专利技术采用一维赋形、一维扫描圆锥台相控阵天线的形式，在列方向通过波束赋形网络形成水平方向增益最高的余割平方波束，实现俯仰方向0°～90°覆盖，在周向方向通过相控阵波束扫描实现方位面360°覆盖；通过多通路移相和波束合成形成独立多波束解决多目标跟踪问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行器目标跟踪与测控领域，特别涉及一种需要覆盖仰角0° 90°、方位360°的空域范围，并实现同时多目标跟踪的接收天线。
技术介绍
在进行飞行器多目标的跟踪与测控时，地面测控站接收天线需要同时多个独立的高增益波束覆盖仰角0° 90°、方位360°的空域范围，即半球覆盖。采用方位、俯仰二维扫描相控阵是最自然的实现方式，但是普通平面二维扫描相控阵天线一般最大扫描角不超过±60°，因此必须采用多平面表面(棱锥)或曲面共形阵列。但此种实现方式的缺点在 于二维扫描需要大量的辐射单元，且每个辐射单元均需配有对应的R组件，导致R组件数量多、成本高、功耗大。根据相关文献的研究，在平面阵、多棱锥、曲面阵中，多棱锥对有效面积的利用率最低，也就是说，为了在相同的扫描角范围内具有相当的增益水平，多棱锥需要更大的面积、更多的辐射单元，因此性价比最低。而半球面、椭球面或抛物面等曲面共形阵，由于其辐射单元的分布特点，波控码计算程序比较复杂，设计难度大，且无法方便的合成差波束。实际上在进行目标扫描与跟踪时，系统对天线的增益并不要求在仰角0° 90°均具有较高的增益。为了实现低仰角远距离检测，往往要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
全空域覆盖波束赋形相控阵天线，其特征在于：包括由若干天线阵元组成的无源天线阵面(1)、波束赋形网络(2)、R组件(3)、波束合成网络(4)、以及用于产生波控码的波束控制器(5)、用于各通路幅相校准的校准网络(6)、用于有源电路供电的二次电源(7)和用于安装固定的支撑结构(9)；所述天线阵面(1)采用圆锥台阵列，沿锥体母线方向为列方向，沿锥体周向为行方向，在列方向等间距排列，每一列为一个子阵，在行方向等间隔角排列；每个天线阵元与其对应的波束赋形网络(2)采用背靠背方式安装；波束赋形网络(2)、R组件(3)、波束合成网络(4)和校准网络(6)之间采用射频电缆连接；波束控制器(5)对外通过通信接口与...

【技术特征摘要】
1.全空域覆盖波束赋形相控阵天线，其特征在于包括由若干天线阵元组成的无源天线阵面(I)、波束赋形网络(2)、R组件(3)、波束合成网络(4)、以及用于产生波控码的波束控制器(5)、用于各通路幅相校准的校准网络￠)、用于有源电路供电的二次电源(7)和用于安装固定的支撑结构(9);所述天线阵面(I)采用圆锥台阵列，沿锥体母线方向为列方向，沿锥体周向为行方向，在列方向等间距排列，每一列为一个子阵，在行方向等间隔角排列；每个天线阵元与其对应的波束赋形网络(2)采用背靠背方式安装；波束赋形网络(2)、R组件(3)、波束合成网络(4)和校准网络(6)之间采用射频电缆连接；波束控制器(5)对外通过通信接口与测控终端进行双向通信，对内通过TTL接口将波控码转化为驱动电平控制各R组件(3)的输出功率和相移。2.根据权利要求1的全空域覆盖波束赋形相控阵天线，其特征在于在所述天线外部有一用透波材料加工而成的天线罩(8)。3.根据权利要求1的全...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖伟清，孙向珍，郭恒，刘昊，
申请(专利权)人：北京遥测技术研究所，航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：