基于同心圆环的大间距子阵级阵列栅瓣抑制

李志刚 王鹏毅

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,石家庄 050081)

基于同心圆环的大间距子阵级阵列栅瓣抑制

李志刚 王鹏毅

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,石家庄 050081)

适当增加单元间距和应用子阵级阵列有利于降低相控阵的设计成本,但是阵列的稀疏会带来不期望的栅瓣．为解决该问题,设计了一种无栅瓣阵列:子阵在平面内旋转,围绕阵列中心呈同心圆环分布．为保证子阵之间不会交叠,对圆环半径范围进行了分析．利用一种改进的穷举算法,对每一层圆环上的子阵个数以及圆环半径进行了计算机仿真优化．结果表明,以4×4子阵共1 024个单元为例,所提方法可抑制峰值旁瓣电平约-17.48 dB．

栅瓣抑制;大间距;子阵旋转;同心圆环阵;稀疏阵

引 言

如何降低相控阵天线的设计成本一直是一个热门话题,为此可以从两方面考虑: ①在阵列孔径尺寸一定条件下，合理减少单元数量,拉开单元间距,可减小互耦获得高增益,但是会带来栅瓣[1];②子阵级波束形成,与单元级波束形成相比子阵级波束形成极大地减小了通道数,降低了硬件成本和工程实现的难度[2].

在大间距阵列中,每一个子阵都有自己的栅瓣,整个阵列的栅瓣抑制可以通过以下几种方法进行抑制:

1) 自适应波束形成[3]．该方法运用自适应加权使子阵方向图在高旁瓣位置形成凹陷,但是需要实时调整单元权值,增加了计算负担,甚至数据与权值有可能会失匹配．

2) 虚拟阵列[4]．该……