一种波束指向轨迹可控频控阵波束合成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113992253A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111262505.1(22)申请日2021.10.28(71)申请人阳光学院地址350015福建省福州市经济技术开发区（马尾）卧龙山登龙路99号(72)发明人马秀荣单云龙达新宇(74)专利代理机构北京律谱知识产权代理有限公司11457代理人孙红颖(51)Int.Cl.H04B7/06(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图4页(54)发明名称一种波束指向轨迹可控频控阵波束合成方法(57)摘要本申请公开了一种波束指向轨迹可控频控阵波束合成方法，该方法适用于频控阵天线，频控阵天线中设置有多个阵元，方法包括：步骤1，根据目标波束指向轨迹曲线上的相参离散点，计算目标波束斜率；步骤2，根据任一预设移位步长，对频控阵天线中各阵元的给定频偏进行移位，得到移位频偏，并计算移位频偏对应的移位波束斜率，构建映射关系表格；步骤3，根据目标波束斜率，在映射关系表格中依次查找各阵元对应的目标移位步长，并根据目标移位步长对各阵元的阵元频偏进行移位，得到目标波束指向轨迹频偏，以生成轨迹可控频控阵波束。通过本申请中的技术方案，解决了频控阵天线波束指向性不可控的问题，有助于降低强抗干扰对天线波束的影响。CN113992253ACN113992253A权利要求书1/1页1.一种波束指向轨迹可控频控阵波束合成方法，其特征在于，该方法适用于频控阵天线，所述频控阵天线中设置有多个阵元，所述方法包括：步骤1，根据目标波束指向轨迹曲线上的相参离散点，计算目标波束斜率；步骤2，根据任一预设移位步长，对所述频控阵天线中各阵元的给定频偏进行移位，得到移位频偏，并计算所述移位频偏对应的移位波束斜率，构建映射关系表格；步骤3，根据所述目标波束斜率，在所述映射关系表格中依次查找各阵元对应的目标移位步长，并根据所述目标移位步长对各阵元的阵元频偏进行移位，得到目标波束指向轨迹频偏，以生成轨迹可控频控阵波束。2.如权利要求1所述的波束指向轨迹可控频控阵波束合成方法，其特征在于，所述步骤2中，具体包括：步骤21，采用循环移位的方式，根据预设范围内任一预设移位步长，对所述各阵元的给定频偏进行移位，并计算移位后对应的移位频偏，根据所述移位频偏，计算各预设移位步长对应的移位频控阵波束；步骤22，根据所述移位频控阵波束，计算移位波束斜率，构建映射关系表格。3.如权利要求2所述的波束指向轨迹可控频控阵波束合成方法，其特征在于，所述步骤22，具体包括：步骤221，确定观测距离范围内所述移位频控阵波束中的波束主瓣最大值，并在所述观测距离范围内选取波束主瓣最大值中大于能量阈值部分对应的波束距离范围以及波束覆盖距离值；步骤222，根据所述波束距离范围，选取所述移位频控阵波束中对应的波束角度范围以及波束覆盖角度值；步骤223，计算所述波束覆盖距离值与所述波束覆盖角度值的比值，将所述比值记作所述移位波束斜率。4.如权利要求3所述的波束指向轨迹可控频控阵波束合成方法，其特征在于，所述能量阈值为所述观测距离范围内最大的波束主瓣最大值的0.95倍。5.如权利要求1至4中任一项所述的波束指向轨迹可控频控阵波束合成方法，其特征在于，所述预设移位步长的取值为小于所述频控阵天线中阵元数量的自然数。2CN113992253A说明书1/9页一种波束指向轨迹可控频控阵波束合成方法技术领域[0001]本申请涉及阵列天线的技术领域，具体而言，涉及一种波束指向轨迹可控频控阵波束合成方法。背景技术[0002]波束合成技术要求实现波束精准控制，在强抗干扰存在情况下，通过设计波束指向轨迹可控的弯曲波束，可以避免干扰源对波束产生影响。对于阵列天线而言，同样为避免强抗干扰对天线波束的影响，也需要进行弯曲波束设计，实现波束方向的可控。[0003]对于阵列天线中的相控阵天线而言，可以通过控制馈源发射信号相位，实现波束精准角度指向。但相控阵天线中的波束合成方法只能产生沿某个特定角度传播的波束，而无法使波束在传播过程中发生弯曲。[0004]而对于频控阵天线而言，由于频控阵发射阵元间存在频率偏移，合成得到的波束为与距离、角度相关的弯曲波束，且该合成波束在距离维度或角度维均存在周期现象，导致对频控阵的波束进行扫描时，产生定位周期性误差。[0005]而现有技术中，虽然通过在不同阵元上设置非均匀频偏，如WaseemKhan等人提出的一种对数频偏频控阵，将波束周期推远的观测范围以外的位置，实现了观测空域内单周期的波束。又如YiLiao等人提出的一种泰勒频偏频控阵，通过在阵元上设置泰勒窗频偏，也得到了单周期的波束。但是对数频频偏波束与泰勒频偏波束同时存在着合成波束的弯曲程度不能有效控制的问题。发明内容[00