本發(fā)明涉及天線領域，尤其涉及一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)。
背景技術：
1、混合極化微波成像天線系統(tǒng)通過水平（horizontal,?h）、垂直（vertical,?v）等多種極化模式的靈活切換與協(xié)同工作，可獲取目標的完整極化散射矩陣。其優(yōu)勢在于提供多維極化信息，精細描述目標散射特性，可顯著提升目標分類、識別精度，適用于復雜場景探測與參數(shù)反演。然而，系統(tǒng)需滿足極化隔離度優(yōu)于25db、通道幅相一致性優(yōu)于0.5db/10°的核心指標，否則會引起目標極化分解偏差和極化分類錯誤。
2、現(xiàn)有混合極化微波成像天線系統(tǒng)實現(xiàn)方式主要存在以下局限性：①分置饋電結(jié)構(gòu)復雜：傳統(tǒng)多通道設計為實現(xiàn)高隔離度采用饋源分置設計，但完全分置的饋電網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)復雜笨重，當天線通道數(shù)較多或天線空間布局較為復雜時，射頻收發(fā)鏈路交織布局，隔離度難以實現(xiàn)最優(yōu)設計，相位中心的不穩(wěn)定還會帶來主方向圖的偏移；②天線單元極化串擾：天線單元采用雙極化饋電設計，兩極化之間的饋電端口缺乏相應的隔離措施，存在一定的極化串擾；③通道不一致：各通道器件間不一致性會導致各自具有不同的傳遞系數(shù)，傳統(tǒng)時序控制方法忽略混合極化?天線系統(tǒng)的多通道回波數(shù)據(jù)存在幅度和相位系數(shù)的不一致性，增加參數(shù)估計誤差。此外，受限于載體平臺嚴苛的空間尺寸約束與復雜工作環(huán)境，現(xiàn)有分置饋電結(jié)構(gòu)的隔離度優(yōu)化與通道幅相校準策略難以高效實施，進一步加劇了高隔離度與幅相一致性指標的實現(xiàn)難度。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決以上技術問題，本發(fā)明提出一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)，具體技術方案為：
2、一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)，其特征在于，包括：h/v極化獨立射頻隔離網(wǎng)絡和介質(zhì)疊層正交饋電架構(gòu)；
3、其中，h/v極化獨立射頻隔離網(wǎng)絡實現(xiàn)相控陣天線中h極化鏈路與v極化鏈路之間的隔離以及幅相一致；
4、h/v極化獨立射頻隔離鏈路包括：h極化饋電網(wǎng)絡與v極化饋電網(wǎng)絡、h極化饋電端口與v極化饋電端口以及中央電子設備；其中，相控陣天線的每個天線單元均集成h極化饋電端口與v極化饋電端口，h或v極化信號從h極化饋電端口與v極化饋電端口饋入天線單元，h極化饋電端口和v極化饋電端口分別用于激勵天線單元產(chǎn)生h極化和v極化的電磁波，并通過獨立的h極化饋電網(wǎng)絡與v極化饋電網(wǎng)絡連接至中央電子設備；
5、介質(zhì)疊層正交饋電架構(gòu)用于調(diào)控天線單元的近場耦合能量分布，使h/v極化場分布彼此正交，并共享同一相位中心；
6、介質(zhì)疊層正交饋電架構(gòu)包括h極化饋電帶線、v極化饋電帶線和h型縫隙以及雙層輻射貼片，?通過h極化饋電端口和v極化饋電端口分別輸入對應極化信號至h極化饋電帶線和v極化饋電帶線，h極化饋電帶線和v極化饋電帶線與h型縫隙正交布局，產(chǎn)生電磁耦合，將能量激勵至雙層輻射貼片實現(xiàn)h極化或v極化的電磁波輻射。
7、本發(fā)明具有以下有益效果：
8、本發(fā)明提出?h/v?極化獨立射頻隔離鏈路與介質(zhì)疊層正交饋電架構(gòu)，從硬件層面保障整個射頻鏈路的h/v極化高隔離度，有效減少不同極化信號間的串擾；同時，通過混合極化同時發(fā)射的靈活控制時序設計、高效率一體化低誤差延時t/r組件以及共口徑同相位中心天線設計，實現(xiàn)h/v極化信號在幅度和相位特征上的高度一致，避免因幅相差異導致的成像問題。該方法從信號發(fā)射到接收的全鏈路進行優(yōu)化，成功解決了極化模糊問題，顯著提升了星載?sar?系統(tǒng)的成像性能，讓系統(tǒng)在保持良好成像質(zhì)量的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)更寬的成像幅寬，有效提高了星載?sar?系統(tǒng)的綜合效能。
1.一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)，其特征在于，包括：h/v極化獨立射頻隔離網(wǎng)絡和介質(zhì)疊層正交饋電架構(gòu)；
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)，其特征在于，其中，h極化與v極化饋電網(wǎng)絡由延時t/r組件和射頻功分網(wǎng)絡構(gòu)成；h極化與v極化饋電端口分別連接至h極化饋電網(wǎng)絡和v極化饋電網(wǎng)絡，延時t/r組件實現(xiàn)信號的延時控制及發(fā)射和接收切換，射頻功分網(wǎng)絡完成信號的分配與合成。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)，其特征在于，每個延時t/r組件內(nèi)置2個收發(fā)通道，且單個延時t/r組件的2?個通道僅接收同種極化信號，通過金屬腔體實現(xiàn)h和v極化鏈路間的電磁屏蔽。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)，其特征在于，
5.根據(jù)權利要求4所述的一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)，其特征在于，v極化饋電諧振腔和h極化饋電諧振腔以及天線單元外圍額外增設一層金屬屏蔽柱。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)，其特征在于，延時t/r組件采用t/r組件與延時放大組件一體化設計，通過雙通道合一集成，結(jié)合ltcc多層基板工藝，將陶瓷與金屬導體漿料交替堆疊，在低溫下共燒形成一體化的多層陶瓷基板。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)，其特征在于，工作時序信號分發(fā)至延時t/r組件，實現(xiàn)接收、發(fā)射、負載三種工作狀態(tài)的切換控制，設置tr1、tr2_h、tr2_v?3路工作時序信號，其中，tr1為h/v接收通道共用控制脈沖，tr2_h、tr2_v分別為h/v發(fā)射通道獨立控制脈沖；在接收模式下，當tr1為高電平時，延時t/r組件進入接收狀態(tài)；發(fā)射模式下，當tr1為低電平時，若tr2_h與tr2_v中一路為低電平、另一路為高電平，則實現(xiàn)單極化發(fā)射；若兩路均為低電平，則觸發(fā)雙極化同時發(fā)射狀態(tài)。
8.根據(jù)權利要求3所述的一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)，其特征在于，延時t/r組件的設計鏈路具體為：4/2/1倍波長可選器件延時線與帶電源調(diào)制的雙向放大器相連，然后與數(shù)字移相器相連，之后連接收/發(fā)兩條路徑，收/發(fā)兩條路徑具體為：天線發(fā)射狀態(tài)下射頻信號傳輸路徑包括可調(diào)移相器、驅(qū)動放大器、功率放大器；天線接收狀態(tài)下射頻信號傳輸路徑包括限幅放大器、溫補衰減器、數(shù)字衰減器、可調(diào)衰減器、可調(diào)移相器。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種高精度混合極化微波成像天線系統(tǒng)，其特征在于，驅(qū)動放大器、功率放大器、限幅放大器帶有電源調(diào)制，功率放大器旁接熱敏電阻，用于補償溫度對信號衰減的影響，收/發(fā)兩條路徑通過環(huán)形器連接天線。
10.根據(jù)權利要求5所述的一種高精度星載多通道混合極化成像系統(tǒng)，其特征在于，饋電帶線、h型縫隙以及金屬屏蔽柱圍繞形成的兩組h極化和v極化饋電諧振腔體互相對稱，并共享雙層輻射貼片。