[发明专利]一种大宽带高辐射效率的相控阵天线系统

权利要求书

1.一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，包括宽带辐射阵列、T/R通道、波控单元、馈电网络及电源，其特征在于：

宽带辐射阵列包括M个工作在f₀≤f≤Nf₀频段的相控阵天线单元，其中N为正实数，M为正整数，f₀是宽带辐射阵列工作的频率最低端，T/R通道包括双频发射T/R通道A和单频发射T/R通道B；

以第1个相控阵天线单元作为参考点，其连接双频发射T/R通道A，之后连续P个相控阵天线单元连接单频发射T/R通道B，第P+2个天线单元连接双频发射T/R通道A，再之后连续的P个天线单元连接单频发射T/R通道B，依此类推，完成对M个相控阵天线单元与T/R通道的连接；

宽带辐射阵列工作在跨越N个倍频程上，N为正实数且3≤N＜M，M为正整数且M≥4；

双频发射分别占据宽带辐射阵列的频率低段[f₀,αf₀]和高段[βf₀,Nf₀]，其中，α、β为正实数且1≤α≤β≤N；

P的取值范围为：1≤P≤floor(N/α)﹣1，floor(·)表示向下取整，其中，α为正实数。

2.根据权利要求1所述的一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：频率低段[f₀,αf₀]天线单元间距为d'：

为频率低段[f₀,αf₀]阵列方向图不出栅瓣的单元间距上限，其中，d是相邻相控阵天线单元的间距，且θ表示阵列方向图扫描角度，c表示光速。

3.根据权利要求1所述的一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：频率高段[βf₀,Nf₀]天线单元间距即为θ表示阵列方向图扫描角度，c表示光速。

4.根据权利要求1所述的一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：所述双频发射T/R通道A的接收支路为：

(7.1)宽带辐射阵列感应的射频信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段的单刀三掷开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段低噪声放大器、f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器以及f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器进行低噪声放大和带内信号功率均衡；

(7.2)步骤(7.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(7.3)步骤(7.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大，经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关和f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器完成带内信号功率均衡；

(7.4)步骤(7.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形，最终实现微波信号的低噪声放大接收和接收波束扫描。