专利名称：远程岸基高频表面波雷达小型宽带接收天线阵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种远程岸基高频表面波雷达小型宽带接收天线阵。
本实用新型提供的技术方案是一种远程岸基高频表面波雷达小型宽带接收天线阵，包括天线，所述的天线阵由若干组双天线组成，每一组双天线的前排天线由一短单极子天线与宽带匹配网络构成，后排由另一短单极子天线与宽带匹配网络构成；组成双天线的两个短单极子天线接收的信号通过电缆移相、魔T相减后，经收发开关分别与对应的接收机相连。
上述的天线阵是由若干组双天线组成的直线相控阵。
上述宽带匹配网络由电抗、电阻和电容并联后再与一电抗串联，之后与另一电抗和电容并联得到；宽带匹配网络的输入端与天线的馈点连接，输出端连接魔T的输入端。
在本实用新型的技术方案中，连接双天线所接电缆长度之差最好为前、后排天线间距与电缆内填充介质的相对介电常数平方根的比值。
本实用新型由于采用上述前、后排双天线结构，在宽频带内实现后向抵消，前向近似相加，使两天线在H面形成大前后比的心形方向图。
本实用新型的远程岸基高频表面波雷达小型宽带接收天线阵，通过数字波束形成技术实现方位扫描，与紧凑的正交环/单极子天线相比，提高了天线的增益，从而增加了雷达探测海面风浪的距离；利用多重信号分类算法提取海洋表面流及海面低速移动目标的方位信息提高了角分辨率。与传统的窄波束相比，节约了天线场地建设费、天线架设费和维护费，大大地减少了占地面。
本实用新型的远程岸基高频表面波雷达小型宽带接收天线阵，由于单元天线加载了宽带匹配网络，天线在整个频带输入阻抗变化平缓，驻波比均小于3。
本实用新型的远程岸基高频表面波雷达小型宽带接收天线阵，由于单元天线是用了宽频带技术，其特点是针对不同的外部干扰，可以使雷达方便的进行变频工作，提高了雷达的抗干扰能力和工作效率。
本实用新型的远程岸基高频表面波雷达小型宽带接收天线阵，由于使用的频率位于高频段的低端，与中程雷达相比，其探测距离大大增加。
本实用新型具有频带宽、结构简单、占地面积小、成本低、方便架设和可移性等优点，适用于海面远距离探测的宽带高频表面波雷达的天线阵系统。
上述宽带匹配网络5由电抗L、电阻R和电容C并联后再与一电抗L1串联，之后与另一电抗L2和电容C1并联得到；其中L＝8.5μH，R＝150Ω，C＝85.5pF，L1＝9.3μH，L2＝12.5μH，C1＝60.7pF，阻抗变换比9∶1。宽带匹配网络5的输入端与天线1、2的馈点连接，输出端连接魔T3的输入端。
图5所述的是六个双天线1、2接收的回波信号经过收发开关最后输送至接收机，接收机输出信号利用数字波束形成技术输出风浪参数和多重信号分类算法(超分辨空间谱估计)输出海流和目标方位分别提取海洋表面动力学要素及海面低速移动目标的方位信息。
图6表示接收天线阵的方向图，在4～8MHz的带宽内，天线阵列在H面方向图的半功率宽在20°～35°之间，副瓣电平低，前后比在大于30dB之间，方向系数在12～15dB之间。
为了保证天线的性能，本相控阵天线阵下应铺设地网，以保证天线具有良好的电性能。
在采用图5所示的雷达系统时，配备增益约7dB的发射天线，使用线性调频中断连续波(FMICW)波形及3千瓦的发射功功率，在六级海情下，其探测海流的距离可达200海里，探测海面风、浪的距离可达120千米，探测大型海面低速移动目标的能力与英国Neptune雷达有限公司推出的Pisces和马可尼公司推出的舰载OTHR基本相当。
权利要求1.一种远程岸基高频表面波雷达小型宽带接收天线阵，包括天线，其特征在于所述的天线阵由若干组双天线组成，每一组双天线的前排天线由一短单极子天线与宽带匹配网络构成，后排由另一短单极子天线与宽带匹配网络构成；组成双天线的两个短单极子天线接收的信号通过电缆移相、魔T相减后，经收发开关分别与对应的接收机相连。
2.根据权利要求1所述的天线阵，其特征在于所述的天线阵是由若干组双天线组成的直线相控阵。
3.根据权利要求1或2所述的天线阵，其特征在于宽带匹配网络由电抗、电阻和电容并联后再与一电抗串联，之后与另一电抗和电容并联得到；宽带匹配网络的输入端与天线的馈点联接，输出端连接魔T的输入端。
4.根据权利要求1或2所述的天线阵，其特征在于连接双天线的电缆长度之差为前、后排天线间距与电缆内介质的相对介电常数平方根的比值。
专利摘要本实用新型涉及一种远程岸基高频表面波雷达小型宽带接收天线阵，包括天线，所述的天线阵由若干组双天线组成天线阵，每一组双天线的前排天线由一短单极子天线与宽带匹配网络构成，后排由另一短单极子天线与宽带匹配网络构成；组成双天线的两个短单极子天线接收的信号通过电缆移相、魔T相减后，经收发开关分别与对应的接收机相连。本实用新型具有频带宽、结构简单、占地面积小、成本低、方便架设和可移性等优点，适用于海面远距离探测的宽带高频表面波雷达的天线阵系统。
文档编号G01S13/00GK2559108SQ0227825
公开日2003年7月2日 申请日期2002年7月4日 优先权日2002年7月4日
发明者高火涛 申请人:武汉大学