面向雷達和通信一體化應用的陣列天線設計

婁 昊， 張 群， 王 愷， 何其芳

(空軍工程大學,a.信息與導航學院,西安 710077； b.科研部, 西安 710051)

面向雷達和通信一體化應用的陣列天線設計

婁 昊a， 張 群a， 王 愷b， 何其芳a

(空軍工程大學,a.信息與導航學院,西安 710077； b.科研部, 西安 710051)

當前的陣列天線共用設計集中于2個或多個雷達應用，而在稀疏陣列技術基礎上，交錯配置雷達陣元和通信陣元，就可以實現雷達和通信的一體化，顯著提高天線的利用效率。首先在循環差集理論的基礎上構建了雷達稀疏陣列，分析了稀疏陣列的雷達天線方向圖，在未占用陣元中對通信陣元進行1次配置；其次根據信道秩損效應，對陣元進行2次配置，提高通信的信道增益；最后仿真分析了共用天線的雷達和通信的技術指標，證明所提方法的有效性。

雷達通信一體化； 稀疏陣列； 共用天線； 循環差集

0 引言

近年來，雷達、通信、電子戰設備的集成研究逐漸轉向深入[1]，其中,天線的共用設計是一項重要研究內容。一種典型的設計是對天線孔徑按照功能需求進行區域分割，不同的區域固定分配給不同的任務。但是只將天線孔徑進行整體劃分，勢必造成每個功能實際孔徑的減小，影響了天線性能發揮[2]。

稀疏布陣技術的提出為共用天線孔徑提出了新的解決方案。稀疏陣列采用較少的陣元即可在主要指標上達到原陣列的性能，從而節省陣列資源，在雷達[3-4]和通信[5]中都已經有應用。而如果能將節省下來的陣元應用于通信等其他目的，即對同一陣列天線進行合理劃分和嵌套，同時實現兩種以上波束形成，就能極大地提高天線陣列的利用率,典型的如文獻[6]利用循環差集實現了多子陣的稀疏交錯布陣。……