[发明专利]嵌入式智能蒙皮天线

权利要求书

1.一种嵌入式智能蒙皮天线，包括嵌入在蒙皮材料（1）里的可重构子阵（3）、薄膜TR子阵（4）、可重构馈电网（5）和应力传感器（8），其特征在于：可重构子阵（3）的阵列单元以工作频率半波长为间距，按矩形栅格阵布阵，阵列由可重构天线单元（10）组成；每个应力传感器（8）设置在每个可重构子阵（3）的几何中心位置上面，通过纵向和横向光纤线（9）连接在一起构成外界信息感知的光纤传感器网络层（2）；光纤传感网络层（2）与可重构子阵（3）共体相连，并与薄膜TR子阵（4）、可重构馈电网络（5）顺次平行叠层排列，端向连接控制与功能维护模块（6）；光纤传感器网络层（2）感知飞行器蒙皮表面的应力变化，应力传感器（8）给出一个载荷应力信号电平值传递给控制与功能维护模块（6），控制与功能维护模块（6）然后对可重构子阵（3）的损坏情况进行判断，当载荷应力信号电平值小于P₀时，可重构子阵3正常工作，否则损坏，从而完成对可重构馈电网络（5）的工作状态控制，其中P₀是可重构子阵（3）接受外界环境载荷时损坏的载荷应力临界值；同时，控制与功能维护模块（6）根据终端主控设备（7）发送的控制指令对嵌入式智能蒙皮天线的可重构子阵（3）进行控制，完成可重构天线单元（10）在某个特定扫描区域的方向图可重构。

2.如权利要求1所述的嵌入式智能蒙皮天线，其特征在于：光纤传感网络层（2）由应力传感器（8）和光纤线（9）构成，紧贴在若干可重构子阵（3）的上面。

3.如权利要求1所述的嵌入式智能蒙皮天线，其特征在于：可重构天线单元（10）具有一个同心于同轴馈电探针（28）的耦合馈电环（27）和引向环（29）；8个结构尺寸相同的、开有相同圆孔的蝶形辐射臂（11、12、13、14、15、16、17、18）呈辐射状均匀分布在微带介质基片上表面，它们的中心线相交于同轴馈电探针（28）的圆心；蝶形辐射臂（11、12、13、14、15、16、17、18）上的圆孔大小和放置位置可调整可重构天线单元（10）的谐振频率点，可根据实际工作需要进行取值；光导开关（19、20、21、22、23、24、25、26）的一端连接于8个结构尺寸相同的蝶形辐射臂（11、12、13、14、15、16、17、18）上，另一端共同连接在耦合馈电环（27）上，并且8个光导开关（19、20、21、22、23、24、25、26）取相同的器件型号。

4.如权利要求1所述的嵌入式共形承载智能蒙皮天线，其特征在于：薄膜TR子阵（4）由同轴连接器（30）、收发多功能薄膜芯片（31）、等功分网络（32）、以及同轴馈电探针（33）组成，其中等功分网络（32）采用1分16形式，一个合路支线连接同轴馈电探针（33），16个分路支线分别连接16个收发多功能薄膜芯片（31）和16个同轴连接器（30），等功分网络（32）的布线形式根据实现芯片布局不同而改变。

5.如权利要求1所述的嵌入式智能蒙皮天线，其特征在于：可重构馈电网络(5)由16个功分器支路端口(34)、16个光导开关(35)、一个微带功分器(36)、以及一个功分器合路端口(37)组成一个单元；其中，每个功分器支路端口(34)垂直连接一个薄膜TR子阵(4)的同轴馈电探针(33)；微带功分器(36)采用Wilkson功分器技术设计，为1分16形式；功分器合路端口(37)有若干个，它们可在下层形成二级微带功分网络，连接于终端主控设备(7)。

6.如权利要求1所述的嵌入式智能蒙皮天线，其特征在于：控制与功能维护模块（6）包括并联在功能维护模块（39）上的健康检测模块（38）、可重构子阵控制模块（40）、波束控制模块（41）和可重构网络控制模块（42）。

7.如权利要求1所述的嵌入式智能蒙皮天线，其特征在于：健康检测模块38与光纤传感网络层（2）的光纤线（9）相连，接收来自应力传感器（8）的载荷应力信号电平值，判断应力传感器（8）下面对应的可重构子阵（3）是否损坏，把可重构子阵（3）损坏与否的相关信息传给功能维护模块（39）；功能维护模块（39）根据可重构子阵（3）的损坏情况，启动可重构网络控制模块（42），控制可重构馈电网络（5），隔离掉损坏的可重构子阵（3），同时启用冗余设计的其它可重构子阵（3）以及与之对应的薄膜TR子阵（4），完成嵌入式智能蒙皮天线的电性能可重构。