一种共形雷达阵列天线系统的制作方法

本发明涉及雷达天线化，特别是一种共形雷达阵列天线系统。

背景技术：

1、共形雷达天线是指附着于载体表面且与载体贴合的阵列天线，即需要将阵列天线共形安装在一个固定形状的表面上，从而形成非平面的共形天线阵。在现代无线通信系统中，共形雷达天线能够与飞机、导弹以及卫星等高速运行的载体平台表面相共形，从而达到不破坏载体的外形结构及空气动力学等特性的效果。

2、目前，申请公布号为cn 114069200 a 的中国专利，公开了一种用于二维可扩展的瓦片式相控阵子阵与天线阵，包括逐层设置的封装天线层、功分合成网络及低频信号走线层、散热层、供电控制层，若干封装天线排列形成所述封装天线层，虽然可以二维可扩展的瓦片式相控阵子阵进行阵面的二维扩展，但是由于瓦片状载体的“遮蔽效应”，随着波束指向的不同，某些角度的入射信号会产生“暗区”，如波束位于瓦片状载体的一侧，另一侧的子阵虽然接收不到信息，但是还是在进行高频发射接收信号，进行扫描或跟踪，耗能较大，缩短雷达的续航时间，而且会产生大量的热量，影响雷达性能。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：由于瓦片状载体的“遮蔽效应”的存在，接收不到信号的子阵依然进行跟踪扫描，进而导致耗能大、续航时间短、散热大的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种共形雷达阵列天线系统，其包括共形阵模型、tr组件和控制模块，所述共形阵模型包括划分成的各个子阵单元；所述子阵单元分别通过tr组件连接控制模块；所述控制模块用于控制所述子阵单元及tr组件对目标区域进行扫描，所述子阵单元将接收到目标信号通过tr组件输入到所述控制模块，所述控制模块将接收到目标信号的所述子阵单元标记为重点子阵单元，未接收到所述目标信号的所述子阵单元标记为非重点子阵单元；所述重点子阵单元及对应的tr组件进入跟踪模式，对所述目标区域进行重点扫描，所述非重点子阵单元及对应的tr组件进入低频扫描模式对目标区域进行扫描。

3、作为本发明所述共形雷达阵列天线系统的一种优选方案，将共形阵模型划分成子阵单元包括：

4、将所述共形阵模型划分为m行，n列个子阵单元，每个所述子阵单元的高度为h，宽度为d，第q（x，y）个子阵单元的坐标区间为从（x-1）d到xd，以及（y-1）h到yh之间的坐标，q表示某个子阵单元。

5、作为本发明所述共形雷达阵列天线系统的一种优选方案，其中：所述控制模块包括处理单元、合成单元、时钟单元和切换控制单元，所述tr组件连接合成单元，合成单元连接处理单元，时钟单元连接处理单元，处理单元通过切换控制单元连接tr组件。

6、作为本发明所述共形雷达阵列天线系统的一种优选方案，其中：所述合成单元对各个子阵单元进行编号，并将所述编号与所述子阵单元的坐标区间一一对应。

7、作为本发明所述共形雷达阵列天线系统的一种优选方案，其中：所述子阵单元以对应的tr组件对目标区域进行扫描；

8、所述tr组件将接收到目标信号通过合成单元输入处理单元；

9、处理单元依据所述子阵单元的编号，将所述子阵单元标记为重点子阵单元或非重点子阵单元；

10、所述处理单元通过切换控制单元，控制重点子阵单元对应的tr组件切换为跟踪模式，对所述目标区域进行重点扫描；

11、所述处理单元通过切换控制单元，控制非重点子阵单元对应的tr组件切换为低频扫描模式，对目标区域进行扫描。

12、作为本发明所述共形雷达阵列天线系统的一种优选方案，其中：所述合成单元通过子阵单元接收所述目标信号，并依据所述子阵单元的时间向量对所述目标信号的时间进行补偿，将进行过时间补偿的目标信号输入处理单元；其中补偿向量τpi为

13、τpi=xicos(θp)cos(φp)+yicos(θp)sin(φp)+zisin(θp)

14、其中，定义有n个子阵单元（101），第i个子阵单元（101）坐标向量为(xi,yi,zi)，

15、各个所述子阵单元（101）接收第p个目标信号以(θp，φp)入射，其中，p=1，…，p，p为目标信号的数量，θp表示第p个目标信号的俯仰角，φp表示第p个目标信号的方位角。

16、作为本发明所述共形雷达阵列天线系统的一种优选方案，其中：所述处理单元标记重点子阵单元的同时，对所述重点子阵单元进行一次扩列，将所述重点子阵单元周边的子阵单元标记为重点子阵单元，直到重点子阵单元能够覆盖所述目标信号的范围。

17、作为本发明所述共形雷达阵列天线系统的一种优选方案，其中：所述时钟单元用于控制tr组件的收发频率。

18、本发明的有益效果：本发明在重点子阵单元实现跟踪模式进行扫描的同时，非重点子阵单元及对应的tr组件进入低频扫描模式对目标区域进行扫描，而非全部子阵单元进入跟踪模式进行扫描，在实现目标跟踪的同时，有利于降低雷达耗能，有利于延长雷达的续航时间，同时在非重点子阵单元及对应的tr组件区域可以减少热量的产生，避免影响雷达性能。

技术特征：

1.一种共形雷达阵列天线系统，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的共形雷达阵列天线系统，其特征在于：将共形阵模型（100）划分成子阵单元（101）包括：

3.如权利要求2所述的共形雷达阵列天线系统，其特征在于：所述控制模块（300）包括处理单元（301）、合成单元（302）、时钟单元（303）和切换控制单元（304），所述tr组件（200）连接合成单元（302），合成单元（302）连接处理单元（301），时钟单元（303）连接处理单元（301），处理单元（301）通过切换控制单元（304）连接tr组件（200）。

4.如权利要求3所述的共形雷达阵列天线系统，其特征在于：所述合成单元（302）对各个子阵单元（101）进行编号，并将所述编号与所述子阵单元（101）的坐标区间一一对应。

5.如权利要求3所述的共形雷达阵列天线系统，其特征在于：

6. 如权利要求5所述的共形雷达阵列天线系统，其特征在于：所述合成单元（302）通过子阵单元（101）接收所述目标信号，并依据所述子阵单元（101）的时间向量对所述目标信号的时间进行补偿，将进行过时间补偿的目标信号输入处理单元（301），其中补偿向量τpi为

7.如权利要求6所述的共形雷达阵列天线系统，其特征在于：所述处理单元（301）标记重点子阵单元（102）的同时，对所述重点子阵单元（102）进行一次扩列，将所述重点子阵单元（102）周边的子阵单元（101）标记为重点子阵单元（102），直到重点子阵单元（102）能够覆盖所述目标信号的范围。

8.如权利要求7所述的共形雷达阵列天线系统，其特征在于：所述时钟单元（303）用于控制tr组件（200）的收发频率。

技术总结
本发明公开了一种共形雷达阵列天线系统，涉及雷达天线化技术领域，其包括共形阵模型、TR组件和控制模块，所述共形阵模型包括划分成的各个子阵单元；所述子阵单元分别通过TR组件连接控制模块；所述控制模块用于控制所述子阵单元及TR组件对目标区域进行扫描，所述子阵单元将接收到目标信号通过TR组件输入到所述控制模块，所述控制模块将接收到目标信号的所述子阵单元标记为重点子阵单元，未接收到所述目标信号的所述子阵单元标记为非重点子阵单元；在实现目标跟踪的同时，有利于降低雷达耗能，有利于延长雷达的续航时间，同时在非重点子阵单元及对应的TR组件区域可以减少热量的产生，避免影响雷达性能。

技术研发人员：徐杰,马东超,蒋国平,邓浩然,梁海兴
受保护的技术使用者：南京誉葆科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13