申请/专利权人：中国电子科技集团公司第三十八研究所

申请日：2022-07-06

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN115296044B

主分类号：H01Q21/06

分类号：H01Q21/06;H01Q21/00;H01Q23/00;H01Q15/24;H01Q3/34;H01Q3/26;H01Q1/28;H01Q1/50

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2022.11.22#实质审查的生效;2022.11.04#公开

摘要：本发明公开了一种多波束相控阵天线系统，包括多个可扩展天线子系统，每个可扩展天线子系统为低剖面双层结构，上层为天线辐射阵面1，下层为多波束综合馈电网络2，两层之间通过垂直互联技术实现射频信号互通；多波束综合馈电网络2包括多功能有源波束形成网络21、多波束合成网络22和多通道时延组件23；多个多功能有源波束形成网络21的输出端口通过级联多波束合成网络22形成L波束通道，多通道时延组件23输出L个子系统级的波束信号；本发明的优点在于：集成度更高，尺寸小，适合空间尺寸受限、装载平台特殊以及大口径、多功能通信雷达系统的应用。

主权项：1.一种多波束相控阵天线系统，其特征在于，包括多个可扩展天线子系统，每个可扩展天线子系统为低剖面双层结构，上层为天线辐射阵面（1），下层为多波束综合馈电网络（2），两层之间通过垂直互联技术实现射频信号互通；所述天线辐射阵面（1）包括多个天线子阵（11），每个子阵（11）包括多个天线单元（111），多波束综合馈电网络（2）包括多功能有源波束形成网络（21）、多波束合成网络（22）和多通道时延组件（23）；每个天线单元（111）均与多功能有源波束形成网络（21）连接，多个多功能有源波束形成网络（21）的输出端口通过级联多波束合成网络（22）形成L波束通道，L波束通道连接1个所述多通道时延组件（23）的对应输入端口，多通道时延组件（23）输出L个子系统级的波束信号，每个天线辐射阵面（1）输出的L个子系统级的波束信号后端再通过级联若干个多波束合成网络（22）形成L个系统级的波束信号，L为所需要形成的多波束数量，L≥2；所述天线辐射阵面（1）由M个天线子阵（11）均匀矩形排列布局，每个子阵（11）包括N个天线单元（111）；多功能有源波束形成网络（21）包括N个可变极化放大接收芯片（211）和1个多功能波束形成芯片（212），可变极化放大接收芯片（211）包括2个前端低噪放（2111）、1个90度电桥（2112）、1个2入L出开关矩阵（2113），多功能波束形成芯片（212）包括N*L个移相衰减通道（2121）和对应的N*L入L出的波束合成网络（2122）；其中，N≥2、M≥2；每个天线单元（111）两个馈电端口分别与两个前端低噪放（2111）的输入口连接，每两个前端低噪放（2111）的输出端口与一个90度电桥（2112）的两个输入端口连接，90度电桥（2112）的两个输出端口通过一个2入L出开关矩阵（2113）与L个移相衰减通道（2121）相接，每个多功能有源波束形成网络（21）对应的N*L个移相衰减通道（2121）输出端口分别连接N*L入L出的波束合成网络（2122）；多波束合成网络（22）为4L入L出，M个多功能有源波束形成网络（21）对应的波束合成网络（2122）对应的M*L个输出端口通过级联多波束合成网络（22）形成L波束通道，L波束通道连接1个所述多通道时延组件（23）的对应输入端口，多通道时延组件（23）包括L个放大时延通道，输出L个子系统级的波束信号；所述多功能有源波束形成网络（21）、多波束合成网络（22）和多通道时延组件（23）分布在同一层微波介质基板上进行三维异构封装；所述多通道时延组件（23）包括两级功放（231）和一个4位的时延器（232），所述时延器（232）连接在两级功放（231）之间。

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