[发明专利]分布式动中通轻质赋形天线

权利要求书

1.一种分布式动中通轻质赋形天线,包括采用分布式布局在机翼上,线阵排列的太阳能板（11）和位于太阳能板（11）两侧排列的分布式前端（9），以及位于机身航向上的集中式处理终端（10），其特征在于：每个分布式前端（9）包括围绕硅基集成收发芯片（2）电连接的分布式天线子阵（1）、电光/光电转换芯片（3）、子阵波束控制系统（4）和实时探测每个分布式前端（9）位置角度信息的光栅传感器（5）；若干个分布式前端（9）通过嵌入在机翼蒙皮里面的分布式光纤信号网络（6）、分布式低频信号网络（7）和分布式光栅传感器网络（8）与集中式处理终端（10）互连；每个分布式前端（9）具备传统有源相控阵天线的功能，在集中式处理终端（10）的指令控制下，首先通过子阵波束控制系统（4）实现每个分布式前端（9）的波束扫描和与卫星信号的对准，若干个分布式前端（9）在集中式处理终端（10）的指令控制下，实现分布式动中通轻质赋形天线的波束合成，完成与卫星的通信功能。

2.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：在接收状态，光栅传感器（5）实时测出每个分布式前端（9）的位置角度信息，通过分布式光栅传感网络（8）把每个分布式前端（9）的位置角度信息传给集中式处理终端（10）。

3.如权利要求2所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：集中式处理终端（10）结合自身接收到的信标信号，实时计算出每个分布式前端（9）的接收波束偏离卫星方向的角度信息，通过分布式低频信号网络（7）发送给每个子阵波束控制系统（4），计算出每个分布式前端（9）的每个阵元的幅度和相位补偿码，完成对每个分布式前端（9）的每个阵元的幅度和相位补偿，实现每个分布式前端（9）的接收波束与卫星信号的对准。

4.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：每个分布式天线子阵（1）接收到的卫星信号，通过硅基集成收发芯片（2）完成卫星信号的放大，经电光/光电转换芯片（3）转换成光信号，通过分布式光纤信号网络（6）传输到集中式处理终端（10），最终实现卫星信号的接收。

5.如权利要求4所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：集中式处理终端（10）发出的光信号通过分布式光纤信号网络（6）传送给电光/光电转换芯片（3），转换成电信号，并传送给硅基集成收发芯片（2）进行放大，再通过每个分布式天线子阵（1）发射出去。

6.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于： 在分布式天线子阵（1）和硅基集成收发芯片（2）之间电连接有射频转换电路, 射频转换电路由射频转换电路上层基板（14）和射频转换电路下层基板（15）组成；射频转换电路上层基板（14）通过同轴馈电探针（13）往上连接微带天线（12）；射频转换电路下层基板（15）通过毛纽扣插针（33）往下连接硅基集成收发芯片(2)的毛纽扣座子（32）。

7.如权利要求5所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：在分布式天线子阵（1）和硅基集成收发芯片（2）之间设有射频转换电路，射频转换电路上层基板（14）和射频转换电路下层基板（15）之间是微带传输线（16），为了确保电信号等幅同相输出，微带传输线（16）采用“L”型和“U”型两种结构，使六十四个同轴馈电探针（13）和六十四个毛纽扣插针（33）各自之间的微带传输线（16）等电尺寸，并一一对应互连，从而实现分布式天线子阵（1）的六十四个微带天线（12）与四块硅基集成收发芯片（2）的电信号的传输。

8.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：硅基集成收发芯片（2）以电光/光电转换芯片（3）为中心，集成在硅基衬底（18）上，光纤转换口（19）固联在电光/光电转换芯片（3）的中部。

9.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于： 在硅基衬底（18）上集成了四块一分十六的硅基集成收发芯片（2），一个电光/光电转换芯片（3），一个一分四的射频功分网络（17），一个低频信号网络（30）和一个低频座子（31），以及十六个往上连接毛纽扣插针（33）的毛纽扣座子（32）；其中，低频信号网络（30）将四块硅基集成收发芯片（2）的低频信号线同时连接于低频座子（31）上，低频座子（31）往下与子阵波束控制系统（4）的低频座子（29）相连，通过子阵波束控制系统（4）实现对四块硅基集成收发芯片（2）的低频信号的控制。

10.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于： 在子阵波束控制系统（4）的基板上，设有通过低频信号线（21）相连于DSP芯片（20） 的FPGA芯片（22）和通过低频信号线（26）相连的低频座子（29），驱动电源（27）的能量供给来源于太阳能板（11），并通过电源线（25）给FPGA芯片（22）和通过电源线（28）给DSP芯片（20）供电。