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龙图腾网获悉中国船舶集团有限公司第七二三研究所申请的专利一种基于异构天线组合的多倍频程相控阵面设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119627436B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411602144.4，技术领域涉及：H01Q3/34；该发明授权一种基于异构天线组合的多倍频程相控阵面设计方法是由王坚;张殿友;毛昱;周天宇;韩光威;刘咏;顾力伟设计研发完成，并于2024-11-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于异构天线组合的多倍频程相控阵面设计方法在说明书摘要公布了：本申请提供一种基于异构天线组合的多倍频程相控阵面设计方法，方法包括：步骤1构筑高频段阵面；步骤2构筑中频段阵面；步骤3构筑低频段阵面；步骤4构建多级子阵合成开关网络，或按全通道数字阵方式将每一个阵元通道后均配置ADDA模块，则无需构建网络开关，将离散化后的采样数据按照等效阵元关系按需进行数字波束合成；步骤5根据天线类型配置相应工作频段组件，根据各个频段的子阵输出配置ADDA模块。本方法提升了系统整机在多倍频程工作频段上的增益利用率，在不降低有效辐射功率和灵敏度的前提下减少了硬件通道数量，压缩了设备成本，满足了系统对阵面增益和通道数量之间的平衡，改变了单一天线在低频的效率永远低于高频的特性。

本发明授权一种基于异构天线组合的多倍频程相控阵面设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于异构天线组合的多倍频程相控阵面设计方法，其特征在于，所述方法包括： 步骤1，构筑高频段阵面； 步骤2，构筑中频段阵面； 步骤3，构筑低频段阵面； 步骤4，构建多级子阵合成开关网络，或者按全通道数字阵方式将每一个阵元通道后均配置ADDA模块，则无需构建网络开关；将离散化后的采样数据按照等效阵元关系按需进行数字波束合成； 步骤5，根据天线类型配置相应工作频段组件，根据各个频段的子阵输出配置ADDA模块； 构筑高频段阵面；包括： 设阵面的工作频段所需要的覆盖范围为f1,f2，其中f1＝f2K，K为倍频程倍数，并且K10，对应的波长分别为λ1＝Kcf2，λ2＝cf2，c为光速；根据f2及阵面的扫描范围需求确定高频阵元的孔径尺寸为h×w，其中h为长w为宽，h和w中的较大值不超过λ22；高频阵元将贯穿所有倍频程的工作频点[f2K,f2]，采用宽带紧耦合的天线形式，剖面高度受f2K的约束，高频阵元在f2处的增益g0f2为： 根据系统在f2处需要的有效辐射功率ERPf2计算高频阵元的个数，其中单通道功率为p0，包含a行×b列，则有： 步骤2，构筑中频段阵面，包括： 每个中频阵元的尺寸为高频阵元在二维方向上分别各扩展N倍；N为正整数且小于或等于3；即中频阵元的尺寸为Nh×Nw；其中Nh为长Nw为宽；剖面高度与高频阵元相同； 中频阵元的工作频段范围为[f2K,f2N]，此时高频阵元在f2N处的增益g1f2N为： 高频阵元和中频阵元在各自的工作频点上界值处增益相同；当系统工作在f2N,f2]时，系统仅开启高频阵元的相关通道，当工作频点≤f2N进入中频阵元工作区间时，将高频阵元与中频阵元同时开启并进行合成； 为了保证波束合成效果，每N×N个高频阵元需要在孔径口面功率与相位补偿上关于中频阵元形成等效替换； 设中频阵元单通道功率为p1，功率满足： N2p0N2g0f＝p1g1f 所以有p1＝N2p0，中频阵元单通道功率与等效数量的高频阵元功率总和相同，即在不同尺寸天线阵元满足孔径口面功率密度ρ＝p0hw相同，其中，p0为单通道功率，hw为阵元口径面积； 相位补偿上，每个中频阵元的馈电位置转换为N×N个高频阵元馈电位置，每处相位补偿值根据馈电点投射到以波束指向为法相、经过等效中频阵元参考馈电点垂直平面的垂线段长度进行计算； 中频阵元的个数根据系统在f2N处需要的有效辐射功率ERPf2N进行计算，其中单通道功率为p0，包含i行×j列，则有： aN≤i，bN≤j，且i、j、aN和bN均为整数；由于高频阵面参与了波束合成，中频阵面的阵元数为ij-1； 步骤3，构筑低频段阵面，包括： 每个低频阵元的尺寸为中频阵元在二维方向上分别个扩展M倍；M为正整数且小于或等于3；即中频阵元的尺寸为MNh×MNw；MNh为长，MNw为宽，剖面高度与高频阵元相同；中频阵元的工作频段范围为[f2K,f2MN]，此时高频阵元在f2MN处的增益g2f2MN为： 高频、中频和低频阵元在各自的工作频点上界值处增益相同； 当系统工作在f2MN,f2N]时，系统仅保证开启高、中频阵元的相关通道，当工作频点≤f2MN进入低频阵元工作区间时，同时将高频阵元与中频阵元同时开启并进行合成； 为了保证波束合成效果，每M×M个中频阵元需要在孔径口面功率与相位补偿上关于低频阵元形成等效替换；已知中频阵元单通道功率为p1，功率方面满足： M2p1M2g1f＝p2g2f 所以有p2＝M2p1＝M2N2p0，同样符合ρ＝p0hw的功率密度相同原则；相位补偿上，每个低频阵元的馈电位置转换为M×M个高频阵元馈电位置，每处相位补偿值根据馈电点投射到以波束指向为法相、经过等效低频阵元参考馈电点垂直平面的垂线段长度进行计算； 低频阵元的个数根据系统在f2MN处需要的有效辐射功率ERPf2MN进行计算，其中单通道功率为p0，包含r行×s列，则有： 有iM≤r，jN≤s，且r、s、iM、jM均为整数；由于中、高频阵面参与了波束合成，低频阵面的阵元数为rs-1。

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