CN113964481A

CN113964481A - 一种超短波取样天线阵列及其建立方法

Info

Publication number: CN113964481A
Application number: CN202111577528.1A
Authority: CN
Inventors: 郭宇; 王衡峰; 葛松虎; 孟进; 张嘉毫; 李亚星; 邢金岭; 吴灏; 罗康
Original assignee: Naval University of Engineering PLA
Current assignee: Naval University of Engineering PLA
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2041-12-22
Also published as: CN113964481B

Abstract

本发明提供一种用于干扰对消的超短波取样天线建立方法，以解决通信电台在复杂电磁环境抗干扰中信号取样问题，涉及干扰对消和多天线技术领域。干扰对消是目的，关键在信号取样，取样天线阵列性能与干扰对消需求紧密相关。首先，依据干扰对消需求，设计取样天线阵列。工作频段由通信系统决定，单元天线间距是根据互耦影响和差异化原则设计，单元天线规模与干扰源数量相关。然后，依据干扰对消需求，设计具备宽带高增益的单元天线。单元天线的极化特性、驻波比、增益以主天线为参考，并根据对消需求进行改进。最后，进行参数优化和结构设计。加载网络和匹配网络的元件参数以驻波比和增益为优化目标，结构设计需考虑通信系统天线的环境。

Description

一种超短波取样天线阵列及其建立方法

技术领域

本发明属于天线技术领域，更具体地，涉及一种用于干扰对消的超短波取样天线阵列及其建立方法。

背景技术

干扰与抗干扰技术相生相克，不断发展，超短波通信抗干扰技术的研究发展与应用受到越来越多的关注。但是通信电台常面临较恶劣的使用环境，易受各种有意无意的干扰影响，尤其是面向对抗条件的强干扰，从而无法正常工作。干扰对消技术是解决射频干扰问题的重要技术手段，其原理是调整参考天线和取样天线阵接收信号的增益并合成，完成接收端干扰信号的消除。为了保证通信距离，参考天线通常使用通信终端原有天线，故取样天线阵设计至关重要，直接影响干扰对消性能。

取样天线阵布置于通信天线附近，具有一定的空间距离，在空间中对信号进行取样，用于干扰对消装置的自适应权值调整。取样天线阵中每个辐射体都对应一个信号处理通道，辐射体越多，则干扰对消处理的复杂度越高。取样天线阵的间距影响干扰对消性能和阻抗匹配难易程度。当天线间距过大时，阵列方向图会产生栅瓣，水平方向上会产生盲区。当天线间距过小时，阵元之间互耦影响比较大，会对天线的阻抗特性和辐射性能造成较大影响。

由于超短波通信的工作频带较宽，天线在整个工作频带内输入阻抗对频率变化很敏感，波动较大，这给宽带天线的阻抗匹配带来较大困难。取样天线阵中振子长度影响阻抗匹配难以程度，振子长度越小，低频段的输入电阻越小，容抗越大，天线阻抗匹配越难。振子长度越大，在高频段水平方向的增益由于方向图上翘导致剧烈减小。因此，如何结合干扰对消需求，综合考量振子尺寸、间距等参数是亟待解决的问题。

现有天线阵方案在大带宽内的信号接收增益波动较大，且没有融合超短波干扰对消需求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于干扰对消的超短波取样天线阵列，旨在解决现有天线阵方案中存在增益宽带化不足以及难以满足干扰对消需求的问题。

本发明提供了一种超短波取样天线阵列，包括：单元天线、撑杆、主杆、加载网络和匹配网络；单元天线有多个，均为偶极子形式，呈3元或4元圆形分布，用于接收信号；撑杆用于连接多个单元天线和主杆用于固定单元天线；加载网络设置于单元天线上，用于实现单元天线的初次阻抗匹配；匹配网络设置于单元天线的馈电前端，用于实现单元天线的再次阻抗匹配。

更进一步地，单元天线包括结构相同的上辐射体和下辐射体，上辐射体包括：护罩、天线振子和第三法兰盘；天线振子的状态决定天线的效果，护罩与第三法兰盘通过环氧胶连接。

更进一步地，撑杆包括：金属管、三通和两个第一法兰盘；第一法兰盘用于连接单元天线和主杆，并保证在连接上辐射体和下辐射体后与支柱平行；金属管的一端与单元天线固定连接，另一端与第一法兰盘固定连接；三通用于导通上辐射体和下辐射体中的天线振子。

更进一步地，主杆包括：垫块、骨架、支柱、馈线口和第二法兰盘；垫块置于顶端，用于在拆装运输时保护三通及其插针；骨架的侧面与各撑杆相连，骨架的底端与支柱相通，用于馈线和固定；支柱用于固定并保证骨架与第二法兰盘平行；馈线口设置在第二法兰盘壁上，用于信号馈线输出；第二法兰盘置于支柱上，用于天线阵列的安装和固定。

更进一步地，匹配网络包括：传输线变压器和LC网络；传输线变压器并联在单元天线的两端，LC网络与传输线变压器串联。

本发明还提供了一种基于上述的超短波取样天线阵列的建立方法，包括下述步骤：

S1：根据超短波通信受干扰场景获得取样天线阵列工作频段和单元天线数量；

S2：根据单元天线间的互耦分析、干扰对消技术对接收信号差异性的要求和工作频段获得单元天线间距；

S3：根据对消算法和通信灵敏度获得单元天线的驻波比和增益指标；

S4：根据干扰对消技术对方向图的要求获得单元天线的形式和单元天线的极化方式；

S5：根据所述单元天线的驻波比和增益指标，并通过引入加载网络和匹配网络，建立一种具有稳定增益的宽带天线；

S6：根据所述取样天线阵列工作频段和单元天线数量获得取样天线阵列规模和数量设计。

更进一步地，步骤S2具体包括：

S21：调整天线距离并测试通道间隔离度；

S22：通过分析通道隔离度差异对干扰对消性能的影响，获得最小隔离度需求；

S23：根据通信信噪比、干信比需求，计算干扰对消后信干噪比；

S24：在超短波通信频段、不同来向干扰下，计算不同天线间距的通信状态；

S25：根据通信恢复阈值和不同间距下的通信状态，统计不同天线间距下的通信盲区；

S26：基于不同天线间距下的通信盲区，选择最小盲区下的最优天线间距。

更进一步地，步骤S4具体包括：

S41：获得不同长度下输入阻抗和增益以及单元天线的单臂长度；

S42：根据主天线极化和方向图特性，单元天线相关参数与之一致；某型电台天线为垂直线极化，则单元天线的形制为垂直线极化；

S43：根据干扰对消对单元天线取样方向的需求，确定单元天线形制。干扰来波方向不定，且单元天线主要用于取样干扰信号，故单元天线需具有取样全向性；

S44：根据安装环境对取样天线阵列尺寸的要求以及单、偶极子在宽频带的增益曲线获得偶极子。

更进一步地，步骤S5具体包括：

S51：根据上、下辐射体的结构建立所述上辐射体和所述下辐射体，其中，所述上辐射体和所述下辐射体结构相同，均由护罩、振子和法兰盘组成，且高度小于1m；振子由薄壁铜管及加载器件焊接而成；所述护罩由环氧玻璃纤维布缠绕而成并与所述法兰盘环氧胶接；

S52：阻抗匹配，上下振子均设置加载网络，采用集总元件加载技术，由低值阻抗元件通过串/并联方式组成，实现天线初次阻抗匹配；

馈电前端设置匹配网络，采用宽带匹配技术，由传输线变压器和LC网络通过并联方式组成，LC网络由电抗元件通过串/并联方式组成，实现天线与馈线之间的再次阻抗匹配，天线驻波比小于等于3；

S53：参数优化，天线辐射体加载和匹配网络的电路元件值可以通过智能优化算法获得，

为使得天线在工作频带内的驻波比最小和增益最大，构建优化目标函数：

；式中，

分别代表频率为

时天线的增益，

是额定增益，

为一个调节参数，其作用在于权衡天线的阻抗宽带特性和增益特性，

是每个频点上驻波比的加权值，其取值取决于

的相对重要程度，它一方面保留好的驻波比值，另一方面舍弃差的驻波比值。很明显，目标函数的值越小优化效果越好。

更进一步地，智能优化算法包括遗传算法、粒子群算法、野草优化算法、蝗虫优化算法等。对于d维优化变量的实际问题，使得f（x）在定义域[x_min,x_max] 内获得最小值是算法的优化目标，其中x_o=（x₁,…x_d）为最优解集。此处以蝗虫优化算法举例说明优化步骤：

S531：蝗虫种群初始化：在解空间[x_min,x_max]内对每个蝗虫的位置进行初始化，对参数c的最大值和最小值以及迭代次数进行初始化。

S532：种群初始值计算：计算蝗虫种群的初始适应值，并找到初始种群的最佳目标位置。

S533：参数c更新：更新参数c：c=c_max-l(c_max-c_min)/L，l为当前迭代次数，L为最大迭代次数，并计算下一代蝗虫种群的适应值，获得这一代蝗虫种群的最优位置。

S534：位置更新：更新当前搜索对象的位置。

S535：位置再配置：对超出搜索空间的蝗虫进行位置再配置，计算所有蝗虫的适应值，并更新它们的目标值。

S536：条件判断：判断当前迭代次数是否超过最大迭代次数，若否，重复步骤S533-S535，直到判断为是为止。

经参数优化后的单元天线驻波比和增益满足设计要求，单元天线经集总加载和阻抗匹配后，天线的驻波比基本小于3，平均值为2.1，增益均大于-2dBi，平均增益大于1.3dBi。

更进一步地，步骤S6具体包括：

S61：根据单元天线最优间距

获得取样天线阵列尺寸；作为本发明的一个实施例，若取样天线阵列为3元阵，则阵列尺寸为

；若取样阵列为4元阵，则阵列尺寸为

；

S62：获得撑杆结构：

撑杆包括第一法兰盘、金属管和三通，第一法兰盘与金属管均采用环氧玻璃钢纤维布多次缠绕，两端法兰盘孔投影重合，保证与辐射体组装后与支柱保持平行；三通内腔装有匹配网络，可让天线频率谐振于所需频点，三通上下口设置接触部件插孔，内与辐射体振子底端的插针配合连接导通，外与辐射体法兰盘通过螺钉穿孔固定；

S63：获得主杆结构：

主杆包括垫块、骨架、支柱、馈线口和第二法兰盘，主杆顶端设置一垫块，便于拆装运输时保护三通及其插针；骨架采用中空结构，侧面与撑杆相连，底端与支柱相通，便于馈线从内通过；支柱由与撑杆不同尺寸的法兰盘、金属管、骨架组成，保证法兰盘与骨架铣扁所在的平面同向；馈线口设置在支柱的第二法兰盘壁上，并与第二法兰盘的螺孔错开45度；

S64：对所述撑杆结构和所述主杆结构进行结构优化：

撑杆与主杆、三通之间由同轴导向及螺钉固定，保证主杆与三通相对位置一致，且与支柱平行，内嵌O型橡胶圈进行密封防腐；撑杆与主杆均采用中空设计，馈线由三通内腔匹配网络接入，经撑杆金属管、骨架、支柱内腔于馈线口导出，通过同轴电缆与超短波电台连接。

本发明以干扰对消需求为依据，拟定超短波取样天线阵列设计指标；通过取样天线阵列的天线间距设计来减小互耦的同时保证干扰对消对不同通道间的影响；还通过引入加载网络和匹配网络，设计宽带化、高增益单元天线；采用智能算法，优化设计单元天线参数，最小化工作频带内驻波比，同时最大化增益。

附图说明

图1为本发明实施例提供的超短波取样天线阵列的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的超短波取样天线阵列中撑杆和主杆的结构正视图；

图3为本发明实施例提供的超短波取样天线阵列中撑杆和主杆的结构俯视图；

图4为本发明实施例提供的超短波取样天线阵列中辐射体的匹配电路示意图；

图5（a）为本发明实施例提供的超短波取样天线阵列中单元天线的驻波比曲线图，图5（b）为本发明实施例提供的超短波取样天线阵列中单元天线的增益曲线图；所有附图中相同的数字标记表示相同的物理含义，其中数字标记说明如下：1为单元天线，2为撑杆，3为主杆，4为加载网络，5为匹配网络，11为护罩，12为天线振子，13为第三法兰盘，21为第一法兰盘，22为金属管，23为三通，31为垫块，32为骨架，33为支柱，34为馈线口，35为第二法兰盘，51为传输线变压器，52为LC网络。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种超短波干扰对消取样天线建立方法，基于干扰对消需求设计取样天线阵，所提出的取样天线阵建立方法，既融合干扰对消的目标需求，又使得辐射体的性能最优化。

本发明基于超短波干扰对消需求，提供了一种用于干扰对消的超短波取样天线阵列；具体地，先基于干扰对消需求来确定超短波取样天线阵列指标；然后根据指标需求设计超短波取样天线阵列的单元天线；最后在驻波比、增益约束下，优化单元天线相关参数，并在此基础上设计取样天线阵列结构。

本发明立足干扰对消实际需求，拟定超短波取样天线阵列指标和结构，基于该指标，设计超短波单元天线，通过智能算法优化单元天线参数，实现高增益接收，并宽带化。完成超短波取样天线阵列设计，如图1所示，本发明提供的一种小型化、宽频带、高增益的超短波取样天线阵列包括：单元天线1、撑杆2、主杆3、加载网络4和匹配网络5；其中，单元天线1连接撑杆2，呈三元或四元圆形分布，主要决定接收信号性能。单元天线1为偶极子形式，包括上辐射体和下辐射体，每个辐射体由护罩11、天线振子12和第三法兰盘13组成。天线振子12的状态决定天线的效果，护罩11与第三法兰盘13由环氧胶接，便于轻便稳固。

撑杆2连接多个单元天线1和主杆3，用于单元天线的定形。撑杆2包括两个第一法兰盘21、金属管22和三通23。第一法兰盘21用于连接单元天线1与主杆3，保证在连接辐射体后与支柱33平行；金属管22用于单元天线1的固定；三通23用于导通辐射体中的天线振子12。

主杆3连接撑杆2，用于架高并固定取样天线阵列。主杆3包括垫块31、骨架32、支柱33、馈线口34和第二法兰盘35。垫块31置于主杆3顶端，用于在拆装运输时保护三通23及其插针；骨架32侧面与各撑杆2相连，底端与支柱33相通，用于馈线和固定；支柱33由法兰盘和金属管组成，固定并保证骨架32与第二法兰盘35平行；馈线口34设置在支柱33的第二法兰盘35壁上，用于信号馈线输出；第二法兰盘35置于支柱33上，用于天线阵列的安装和固定。

加载网络4置于上、下辐射体的天线振子12上，采用集总元件加载技术，通过串、并联阻抗元件实现单元天线1的初次阻抗匹配。

如图4所示，匹配网络5置于上、下辐射体的天线振子12底端，匹配网络5包括传输线变压器51和LC网络52；匹配网络5采用宽带匹配技术，通过并联传输线变压器51和LC网络52实现单元天线1的再次阻抗匹配。

本发明以干扰对消需求为依据，拟定超短波取样天线阵列设计指标；取样天线阵列的天线间距设计减小互耦的同时，保证干扰对消对不同通道间的影响；通过引入加载网络和匹配网络，设计宽带化、高增益单元天线；采用智能算法，优化设计单元天线参数，最小化工作频带内驻波比，同时最大化增益。

本发明还提供了一种超短波取样天线阵列的建立方法，包括以下具体步骤：

步骤 S1：取样天线阵列工作频段、单元天线数量设计：针对超短波通信受干扰场景确定取样天线阵列工作频段、单元天线数量；

一方面，干扰对消所防护的对象为通信终端，以某型超短波电台为例，其工作频段在100MHz~450MHz，由于通信瞬时带宽较窄，最有效的干扰方式是同频干扰，此时，对消的干扰。因此，取样天线阵列的工作频段也是100MHz~450MHz。

另一方面，当某电台的抗干扰源数量是n个，单元天线自由度需为n+1。也就是说，若干扰源数量在2~3个，则单元天线数量为3~4个。

步骤 S2：单元天线间距设计：结合单元天线间的互耦分析和干扰对消技术对接收信号差异性的要求，确定单元天线间距；

单元天线间距直接影响接收信号通道间的差异性和耦合特性，当间距较小时，天线间耦合加强，信道差异性弱，影响干扰对消性能；当间距较大时，产生栅瓣，尤其在高频通信时，栅瓣最严重，在对消干扰的同时损害有用通信信号。

具体包括下述步骤：

步骤S21：根据通信信噪比、干信比需求，计算干扰对消后通信恢复阈值；

对消后信号输出为y(t) = w^H*x(t)，x(t)为多路接收信号，w为合并权值。

基于最小均方误差（MMSE）准则，构建对消模型：

minE{||y(t)||²}, s.t. w^Ha(θ_s)=1

令通信信号来向θ_s=0，干扰信号来向为θ_j，计算合并权值

w_opt = R^-1a(θ_s)/a(θ_s)R^-1a(θ_s)

通信和干扰信号来向夹角为θ_Δ=θ_j-θ_s，计算对消后信干噪比SINR：

γ=r_snr/(r_jnrw^Ha(θ_Δ) a(θ_Δ)w+1)

其中，r_snr和r_jnr分别为对消前的信噪比、干扰来时的干噪比。

步骤S22：在超短波通信频段、不同来向干扰下，根据对消后的信干噪比γ<γ₀，

γ₀为可通信门限，判定不同天线间距的通信状态；

步骤S23：根据通信恢复阈值和不同间距下的通信状态，采用网格法，统计不同天线间距下的通信盲区；

步骤S24：基于不同天线间距下的通信盲区，选择最小盲区下的最优天线间距。

步骤 S3：干扰对消对单元天线驻波比、增益等指标的需求分析：结合MMSE对消算法和通信灵敏度确定单元天线驻波比、增益等指标；

具体包括下述步骤：

步骤 S31：测试通信系统天线（即主天线）的驻波比和增益参数；

步骤 S32：基于主天线驻波比和增益性能，结合干扰对消需求，拟定单元天线驻波比和增益指标，以针对某电台的干扰对消为例，单元天线指标为驻波比小于等于3，平均增益大于1dBi；

步骤 S4：单元天线形制、极化方式设计：针对干扰对消技术对方向图的要求，确定单元天线形式、极化方式；

具体包括下述步骤：

步骤S41：测试和分析不同长度下输入阻抗和增益，确定单元天线单臂长度。因为天线长度越小，低频段的输入电阻越小，容抗越大，天线阻抗匹配越难。

步骤 S42：根据主天线极化和方向图特性，单元天线相关参数与之一致。某型电台天线为垂直线极化，则单元天线的形制为垂直线极化。

步骤 S43：根据干扰对消对单元天线取样方向的需求，确定单元天线形制。干扰来波方向不定，且单元天线主要用于取样干扰信号，故单元天线需具有取样全向性。

步骤 S44：综合安装环境对取样天线阵列尺寸的要求，以及单、偶极子在宽频带的增益曲线，选择偶极子。

步骤 S5：单元天线设计：基于单元天线指标，通过引入加载网络和匹配网络，设计一种具有稳定增益的宽带天线；

由上述指标分析可知，超短波取样天线阵列是以偶极子为单元天线的3元或4元圆形阵，综合考虑安装尺寸，并结合对消干扰源需求2-3个，确定阵元数为3-4个；同时又考虑到线阵的角度模糊性，故取样天线选择圆形阵。

具体包括下述步骤：

步骤 S51：上、下辐射体设计，由护罩11、天线振子12、第三法兰盘13组成，辐射体高度小于1m。振子由薄壁铜管及加载器件焊接而成，护罩由环氧玻璃纤维布缠绕而成，与第三法兰盘环氧胶接。

步骤 S52：阻抗匹配，上、下辐射体中的天线振子12均设置加载网络4，采用集总元件加载技术，由低值阻抗元件通过串/并联方式组成，实现天线初次阻抗匹配；馈电前端设置匹配网络5，采用宽带匹配技术，由传输线变压器51和LC网络52通过并联方式组成，LC网络由电抗元件通过串/并联方式组成，可以实现天线与馈线之间的再次阻抗匹配，天线驻波比小于等于3。

步骤 S53：参数优化，天线辐射体加载和匹配网络的电路元件值可以通过智能优化算法获得：为使得天线在工作频带内的驻波比最小和增益最大，构建优化目标函数

；式中，

分别代表频率为

时天线的增益，

是额定增益，

是每个频点上驻波比的加权值，其取值取决于

经参数优化后的单元天线驻波比和增益如图5(a) 和图5(b)所示，单元天线经集总加载和阻抗匹配后，天线的驻波比基本小于3，平均值为2.1，增益均大于-2dBi，平均增益大于1.3dBi。实际测试结果满足设计要求。

步骤 S6：取样天线阵列设计：基于取样阵列指标，完成取样天线阵列规模和数量设计；

具体包括下述步骤：

步骤 S61：根据单元天线最优间距

，计算取样天线阵列尺寸。若取样天线阵列为3元阵，则阵列尺寸为

；若取样阵列为4元阵，则阵列尺寸为

；

步骤 S62：撑杆设计：由第一法兰盘21、金属管22、以环氧为材质的三通23组成，如图2和图3。第一法兰盘21与金属管22均采用环氧玻璃钢纤维布多次缠绕，两端法兰盘孔投影重合，保证与辐射体组装后与支柱保持平行；三通23内腔装有匹配网络5，可让天线频率谐振于所需频点，三通23上下口设置接触部件插孔，内与辐射体振子底端的插针配合连接导通，外与辐射体第三法兰盘13通过螺钉穿孔固定。

步骤 S63：主杆设计：由垫块31、骨架32、支柱33、馈线口34、第二法兰盘35组成，如图2和图3所示。主杆3顶端设置一垫块31，便于拆装运输时保护三通23及其插针；骨架32采用中空结构，侧面与撑杆2相连，底端与支柱33相通，便于馈线从内通过；支柱33由与撑杆2不同尺寸的法兰盘、金属管、骨架组成，保证法兰盘与骨架铣扁所在的平面同向；馈线口34设置在支柱33的第二法兰盘35壁上，并与第二法兰盘35的螺孔错开45度。

步骤 S64：结构优化：撑杆2与主杆3、三通23之间由同轴导向及螺钉固定，保证主杆3与三通23相对位置一致，且与支柱33平行，内嵌O型橡胶圈进行密封防腐；撑杆2与主杆3均采用中空设计，馈线由三通23内腔匹配网络5接入，经撑杆金属管22、骨架32、支柱33内腔于馈线口导出，通过同轴电缆与超短波电台连接。

本发明实施例中，以干扰对消需求为牵引，设计超短波取样天线阵列，将取样天线阵列设计融合干扰对消算法，最大化干扰对消性能。单元天线间距折中考虑互耦影响和差异性，通过引入加载网络和匹配网络，并智能优化元件参数，将单元天线在宽频带内均具有较高增益。经过实验论证，这种小型化、宽频带、高增益的超短波取样天线阵列能较好地取样宽频带信号，在数字域进行干扰对消后，能在双干扰源场景下恢复通信，在电台抗干扰通信方面具有很好的应用前景。

最后所应该说明的是：以上具体的实施步骤主要是用来说明本发明的具体实现过程，而非限制本发明的技术方案，尽管该部分针对具体的实现实例进行详细说明，本领域技术人员都理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不能脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应该覆盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种超短波取样天线阵列，其特征在于，包括：单元天线（1）、撑杆（2）、主杆（3）、加载网络（4）和匹配网络（5）；

所述单元天线（1）有多个，均为偶极子形式，呈3元或4元圆形分布，用于接收信号；

所述撑杆（2）用于连接多个单元天线（1）和所述主杆（3），用于固定所述单元天线（1）；

所述加载网络（4）设置于所述单元天线（1）上，用于实现所述单元天线（1）的初次阻抗匹配；

所述匹配网络（5）设置于所述单元天线（1）的馈电前端，用于实现所述单元天线（1）的再次阻抗匹配。

2.如权利要求1所述的超短波取样天线阵列，其特征在于，所述单元天线（1）包括结构相同的上辐射体和下辐射体，所述上辐射体包括：护罩（11）、天线振子（12）和第三法兰盘（13）；所述天线振子（12）的状态决定天线的效果，所述护罩（11）与所述第三法兰盘（13）通过环氧胶连接。

3.如权利要求2所述的超短波取样天线阵列，其特征在于，所述撑杆（2）包括：金属管（22）、三通（23）和两个第一法兰盘（21）；

所述第一法兰盘（21）用于连接所述单元天线（1）和所述主杆（3），并保证在连接所述上辐射体和所述下辐射体后与所述主杆（3）中的支柱（33）平行；

所述金属管（22）的一端与所述单元天线（1）固定连接，另一端与所述第一法兰盘（21）固定连接；

所述三通（23）用于导通所述上辐射体和所述下辐射体中的所述天线振子（12）。

4.如权利要求3所述的超短波取样天线阵列，其特征在于，所述主杆（3）包括：垫块（31）、骨架（32）、支柱（33）、馈线口（34）和第二法兰盘（35）；

所述垫块（31）置于顶端，用于在拆装运输时保护三通（23）及其插针；

所述骨架（32）的侧面与各撑杆（2）相连，所述骨架（32）的底端与所述支柱（33）相通，用于馈线和固定；

所述支柱（33）用于固定并保证骨架（32）与第二法兰盘（35）平行；

所述馈线口（34）设置在所述第二法兰盘（35）壁上，用于信号馈线输出；

所述第二法兰盘（35）置于支柱（33）上，用于天线阵列的安装和固定。

5.如权利要求1-4任一项所述的超短波取样天线阵列，其特征在于，所述匹配网络（5）包括：传输线变压器（51）和LC网络（52）；

所述传输线变压器（51）并联在单元天线（1）的两端，所述LC网络（52）与所述传输线变压器（51）串联。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的超短波取样天线阵列的建立方法，其特征在于，包括下述步骤：

7.如权利要求6所述的建立方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

S21：调整天线距离并测试通道间隔离度；

S23：根据通信信噪比和干信比需求计算干扰对消后信干噪比；

S24：在超短波通信频段和不同来向干扰下，计算不同天线间距的通信状态；

S25：根据通信恢复阈值和不同间距下的通信状态，获得不同天线间距下的通信盲区；

8.如权利要求6-7任一项所述的建立方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

S42：根据主天线极化和方向图特性获得单元天线相关参数；

S43：根据干扰对消对单元天线取样方向的需求，确定单元天线形制；

9.如权利要求6-7任一项所述的建立方法，其特征在于，步骤S5具体包括：

S51：建立上辐射体和下辐射体；

S52：通过在天线振子上设置加载网络，并将低值阻抗元件通过串/并联方式连接，实现天线的初次阻抗匹配；

通过在馈电前端设置匹配网络，将传输线变压器和LC网络并联连接实现天线与馈线之间的再次阻抗匹配；

S53：通过智能优化算法对天线辐射体加载和匹配网络的电路元件值进行参数优化。

10.如权利要求9所述建立方法，其特征在于，所述智能优化算法包括遗传算法、粒子群算法、野草优化算法或蝗虫优化算法；

所述蝗虫优化算法具体包括以下步骤：

S531：蝗虫种群初始化：

在解空间[x_min,x_max]内对每个蝗虫的位置进行初始化，对参数c的最大值和最小值以及迭代次数进行初始化；

S532：种群初始值计算：

计算蝗虫种群的初始适应值，并找到初始种群的最佳目标位置；

S533：参数c更新：

根据公式c=c_max-l(c_max-c_min)/L对参数c进行更新，并计算下一代蝗虫种群的适应值，获得这一代蝗虫种群的最优位置；

其中，l为当前迭代次数，L为最大迭代次数；

S534：位置更新：

对当前搜索对象的位置进行更新；

S535：位置再配置：

对超出搜索空间的蝗虫进行位置再配置，计算所有蝗虫的适应值，并更新它们的目标值；

S536：条件判断：

判断当前迭代次数是否超过最大迭代次数，若否，重复步骤S533~S535，直到判断为是为止。

11.如权利要求6所述的建立方法，其特征在于，步骤S6具体包括：

根据单元天线最优间距获得取样天线阵列尺寸；

建立撑杆结构和主杆结构：

对所述撑杆结构和所述主杆结构进行结构优化后获得超短波取样天线阵列。