[发明专利]基于MEMS开关矩阵的四维天线阵

权利要求书

1.一种基于MEMS开关矩阵的四维天线阵，其特征在于：

所述基于MEMS开关矩阵的四维天线阵包括M个天线阵元、N入M出的MEMS开关矩阵、N通道的TR组件层、L路分N路的功分馈电层、L通道的上下变频层和L通道的数字层，其中N/L为正整数，且M＞N；

发射状态下，数字层产生L路同源相参的中频基带信号，经L通道上下变频层的上变频作用，变为射频信号，传输至功分馈电层，由L个1分N/L功分器(N/L为正整数)功分后，传输至TR组件层，由N路TR通道分别进行射频信号的放大作用后，传输至MEMS开关矩阵，开关矩阵输入为N路，与TR组件层相连；输出为M路，与天线阵元相连，且M＞N；开关矩阵受数字层数字控制信号的控制，按时间参数进行不同导通状态的控制，从而实现天线阵面发射状态的四维控制；

接收状态下，天线层的天线阵元接收空间中的回波信号，由MEMS开关矩阵完成与TR组件层不同通道的选通状态控制，从而实现M个天线单元中其中N路的选通，且导通状态随时间维度变化，以实现对天线阵列接收状态的四维控制，选通后的天线单元所接收的回波信号，由相应TR组件层的通道完成回波信号的低噪声放大，经TR组建层放大后的N/L路回波信号由功分馈电层实现回波信号的合成作用后，形成L路回波信号传输至L通道上下变频层，完成信号的下变频作用，成为中频基带信号，再传输至L通道数字层实现基带信号的数字下变频、抽取、滤波作用，最终将数字基带信号输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS开关矩阵的四维天线阵，其特征在于：

所述数字层完成发射状态下中频基带信号的产生和接收状态下中频基带信号的数字下变频、抽取、滤波处理；此外，数字层实现对上下变频层、TR层的控制，以及对MEMS开关矩阵的实时控制，最终实现阵面的四维控制。

3.根据权利要求1所述的一种基于MEMS开关矩阵的四维天线阵，其特征在于：

所述的MEMS开关矩阵由N个(N-M+1)掷开关组成，通过对MEMS开关矩阵的控制，实现天线口径、相位中心、组阵形式的各种参数随时间变化的灵活控制。