CN105406172A - 一种相控阵导引头天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种相控阵导引头天线，由三百个以上的偶数个相控阵天线单元组成，天线单元工作状态有导引头模式和引信模式，导引头模式下天线单元同时工作，引信模式下天线单元中一部分作为发射天线工作、一部分作为接收天线工作、一部分关闭不工作；天线单元类型由导引头模式天线技术指标唯一确定，天线单元数量由导引头模式发射功率指标唯一确定，天线单元分布结构由共口径探测***结构唯一确定。本发明通过同一平面相控阵天线分时实现了导引头、引信两种不同工作模式对目标的探测需求，真正达到了导引头/引信的天线共口径设计，而且相控阵天线波束切换灵活、可控、速度快，使***的可扩展性增强。

Description

一种相控阵导引头天线
技术领域
本发明涉及一种相控阵导引头天线。
背景技术
为了适应高精度、高机动打击目标的需求，防空导弹中逐渐采用了导引头/引信一体化设计的思想，目前，防空导弹中导引头的天线主要采用机械伺服控制的模式，在导引头/引信天线一体化设计中导引头、引信的天线都采用独立的收发模式设计，在安装上将引信的收发天线装在导引头的平板裂缝天线上，引信的天线可以随着导引头的天线伺服控制***随动。如图1所示为现有技术中的导引头天线，显然现有技术：
1、仅仅是将独立设计的引信收发天线分别安装在导引头天线面端的两个对称位置，没有真正实现导引头/引信的天线共口径设计。
2、导引头、引信天线的随动都需要通过导引头的天线伺服控制***来控制，机械加工难度大，控制***复杂，而且在跟踪机动性大的目标时测量误差较大。
3、导引头、引信可同步工作，需要考虑同频干扰的问题，增加了***控制的复杂性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种相控阵导引头天线，该相控阵导引头天线通过同一平面相控阵天线分时实现了导引头、引信两种不同工作模式对目标的探测需求，真正达到了导引头/引信的天线共口径设计，而且相控阵天线波束切换灵活、可控、速度快，使***的可扩展性增强。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种相控阵导引头天线，由三百个以上的偶数个相控阵天线单元组成，天线单元工作状态有导引头模式和引信模式，导引头模式下天线单元同时工作，引信模式下天线单元中一部分作为发射天线工作、一部分作为接收天线工作、一部分关闭不工作；天线单元类型由导引头模式天线技术指标唯一确定，天线单元数量由导引头模式发射功率指标唯一确定，天线单元分布结构由共口径探测***结构唯一确定；天线单元在导引头模式和引信模式中的切换标准以作用距离要求确定。
所述天线单元在引信模式下的工作总数量由引信模式发射功率确定，天线单元在引信模式下三部分工作的分布结构由引信模式收发隔离度确定。
所述天线单元的分布，沿垂直中心线两边均分，沿水平中心线两边也均分。
所述天线单元在引信模式下的工作分布结构满足如下条件：作为发射天线的天线单元相邻分布成发射天线单元组，作为接收天线的天线单元相邻分布成接收天线单元组；发射天线单元组和接收天线单元组之间距离，不小于发射天线单元组在沿两天线单元组连线方向上长度的1/2。
所述天线单元由多个相邻的天线单元组成子阵，并以子阵为最小控制单位。
所述天线单元为共口径天线单元。
本发明的有益效果在于：通过同一平面相控阵天线分时实现了导引头、引信两种不同工作模式对目标的探测需求，真正达到了导引头/引信的天线共口径设计，而且相控阵天线波束切换灵活、可控、速度快，使***的可扩展性增强。
附图说明
图1是现有技术的导引头天线示意图；
图2是本发明第一种实施方式的方案设计过程示意图；
图3是本发明第一种实施方式的天线分布示意图；
图4是本发明第一种实施方式的引信模式下的工作分布状态示意图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
本发明提供了一种相控阵导引头天线，由三百个以上的偶数个相控阵天线单元组成，天线单元工作状态有导引头模式和引信模式，导引头模式下天线单元同时工作，引信模式下天线单元中一部分作为发射天线工作、一部分作为接收天线工作、一部分关闭不工作；天线单元类型由导引头模式天线技术指标唯一确定，天线单元数量由导引头模式发射功率指标唯一确定，天线单元分布结构由共口径探测***结构唯一确定；天线单元在导引头模式和引信模式中的切换标准以作用距离要求确定。
所述天线单元在引信模式下的工作总数量由引信模式发射功率确定，天线单元在引信模式下三部分工作的分布结构由引信模式收发隔离度确定。
所述天线单元的分布，沿垂直中心线两边均分，沿水平中心线两边也均分。
所述天线单元在引信模式下的工作分布结构满足如下条件：作为发射天线的天线单元相邻分布成发射天线单元组，作为接收天线的天线单元相邻分布成接收天线单元组；发射天线单元组和接收天线单元组之间距离，不小于发射天线单元组在沿两天线单元组连线方向上长度的1/2。
所述天线单元由多个相邻的天线单元组成子阵，并以子阵为最小控制单位。
所述天线单元为共口径天线单元。
由此，本发明在相控阵雷达导引头中为了满足在一定作用距离上对目标的准确搜索截获跟踪，相控阵导引头的天线由成百上千个相控阵天线单元组成，而且为了减少天线后端的收发通道，降低***的硬件成本，提高信号处理的实时性，又将所有的相控阵天线单元划分成一定数量的子阵相控阵天线单元进行处理；在导引头工作模式下，所有的子阵相控阵天线单元同时工作实现对目标的实时检测跟踪，到一定作用距离后切换到引信工作模式，根据引信作用距离、收发天线隔离度等技术指标的要求，选择一些子阵相控阵天线单元作为引信的发射天线，一些作为引信的接收天线，其它不需要的通过开关将其关掉停止工作，这样就采用同一面相控阵天线实现了导引头、引信两种不同工作模式对目标的探测需求，真正实现了导引头/引信的天线共口径设计。
实施例1
如图2所示，本发明：
①首先根据相控阵共口径天线工作频段、工作带宽、波束扫描范围等技术指标要求，共口径天线阵元选用具有宽频带、高增益类型天线；
②根据发射功率指标要求，选择天线单元的发射功率，确定某项目天线单元数目为960；
③根据***对共口径探测***天线阵面的要求为圆口径且直径不大于220mm，同时结合波束扫描范围要求，如图3所示，采用等边三角布置天线单元，整个共口径天线采用集成组装方式，相控阵导引头/引信共口径天线阵面由标准的1×4模块组成，组合成2×16、2×24、2×32三种大模块，再拼装成12个子阵，每个子阵包含80个天线单元，辐射天线单元总数为960个阵元；
④引信模式下作用距离要和发射功率要求，根据需要***中选用共口径天线的两个子阵作为引信模式下的发射天线，选用共口径天线的四个子阵作为接收天线；
⑤根据引信模式下收发隔离度要求，为提高引信模式下收发隔离度，应尽量增大收发接收天线布阵间距，同时结合引信最大作用距离需求，如图4所示，引信模式下采用全阵天线中的子阵3、子阵7作为发射天线，子阵5、子阵6、子阵9、子阵10作为接收天线，其它子阵单元关闭。
⑥相控阵导引头/引信共口径天线在弹目距离大于引信最大作用距离时工作在导引头模式下，共口径天线全阵工作，在弹目距离小于引信最大作用距离时工作在引信工作模式，通过天线单元开关控制，关掉不工作的天线单元，只开引信工作模式下收发天线工作的天线单元。

Claims (6)

1.一种相控阵导引头天线，其特征在于：由三百个以上的偶数个相控阵天线单元组成，天线单元工作状态有导引头模式和引信模式，导引头模式下天线单元同时工作，引信模式下天线单元中一部分作为发射天线工作、一部分作为接收天线工作、一部分关闭不工作；天线单元类型由导引头模式天线技术指标唯一确定，天线单元数量由导引头模式发射功率指标唯一确定，天线单元分布结构由共口径探测***结构唯一确定；天线单元在导引头模式和引信模式中的切换标准以作用距离要求确定。
2.如权利要求1所述的相控阵导引头天线，其特征在于：所述天线单元在引信模式下的工作总数量由引信模式发射功率确定，天线单元在引信模式下三部分工作的分布结构由引信模式收发隔离度确定。
3.如权利要求1所述的相控阵导引头天线，其特征在于：所述天线单元的分布，沿垂直中心线两边均分，沿水平中心线两边也均分。
4.如权利要求2所述的相控阵导引头天线，其特征在于：所述天线单元在引信模式下的工作分布结构满足如下条件：作为发射天线的天线单元相邻分布成发射天线单元组，作为接收天线的天线单元相邻分布成接收天线单元组；发射天线单元组和接收天线单元组之间距离，不小于发射天线单元组在沿两天线单元组连线方向上长度的1/2。
5.如权利要求1所述的相控阵导引头天线，其特征在于：所述天线单元由多个相邻的天线单元组成子阵，并以子阵为最小控制单位。
6.如权利要求1所述的相控阵导引头天线，其特征在于：所述天线单元为共口径天线单元。
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