[发明专利]相控阵列天线系统

权利要求书

1.一种相控阵列天线，所述相控阵列天线包括：

天线元件阵列，所述天线元件阵列包括具有视轴方向的波束；

多个相移器，所述多个相移器响应于调整通过所述天线元件阵列传送的多个信号的相位的命令；

控制器，所述控制器用于向所述多个相移器提供所述命令，其中所提供的命令由所述多个相移器使用以在相对于所述视轴方向的扫描角度范围内引导所述波束；以及

多个放大器，所述多个放大器用于放大所述多个信号，其中所述多个放大器中的每个放大器耦接到所述天线元件阵列的天线端口并且具有取决于所述天线端口处的天线端口阻抗的性能特性，其中所述天线阻抗随所述扫描角度范围内的所述波束的扫描角度而变化，并且在所述天线端口阻抗的与不同于所述视轴方向的所述扫描角度范围内的特定扫描角度相对应的值下实现所述性能特性的最大值。

2.根据权利要求1所述的相控阵列天线，所述多个天线元件中的每个天线元件具有对应的阻抗匹配网络以调整所述天线端口处的所述阻抗，使得当所述天线端口阻抗对应于所选择的扫描角度时，实现所述性能特性的所述最大值。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的相控阵列天线，其中选择所述扫描角度范围内的所述特定扫描角度以最大化所述相控阵列天线的性能度量。

4.根据权利要求3所述的相控阵列天线，其中所述多个放大器包括第一多个放大器，所述第一多个放大器各自被配置为放大在相关联的天线元件处接收的所述多个信号中的一个信号，所述性能度量包括所述相控阵列天线的增益与噪声温度比。

5.根据权利要求4所述的相控阵列天线，其中所述性能度量是第一性能特性并且所述特定扫描角度是第一特定扫描角度，所述多个放大器包括第二多个放大器，所述第二多个放大器各自被配置为放大所述多个信号中的信号以用于在相关联的天线元件处发射，使得当所述天线端口阻抗对应于不同于所述视轴方向和所述第一特定扫描角度的第二特定扫描角度时，实现所述相控阵列天线的第二性能度量的最大值，所述第二性能度量包括所述相控阵列天线的有效辐射功率和所述相控阵列天线的有效各向同性辐射功率中的一者。

6.根据权利要求3所述的相控阵列天线，其中所述多个放大器各自被配置为放大所述多个信号中的信号以用于在相关联的天线元件处发射，所述性能度量包括所述相控阵列天线的有效辐射功率和所述相控阵列天线的有效各向同性辐射功率中的一者。

7.根据权利要求3所述的相控阵列天线，其中选择所述特定扫描角度以使得所述性能度量在所述扫描角度范围内的所有扫描角度上的最小值被最大化。

8.根据权利要求3所述的相控阵列天线，其中选择所述特定扫描角度以使得所述性能度量在所述扫描角度范围内的所有扫描角度上的总和被最大化。

9.根据权利要求3所述的相控阵列天线，其中所述扫描角度范围限定最大扫描角度，并且所述特定扫描角度被选择为所述视轴方向与所述最大扫描角度之间的中途。

10.根据权利要求3所述的相控阵列天线，选择所述特定扫描角度以使所述性能度量的函数在所限定的扫描角度范围的适当子集内的所有扫描角度上最大化。

11.根据权利要求10所述的相控阵列天线，其中所限定的扫描角度范围的所述适当子集不包括所述视轴方向。

12.一种用于实现具有视轴方向的相控阵列天线的方法，所述方法包括：

选择所述相控阵列天线的限定的扫描角度范围内的扫描角度，使得所选择的扫描角度不同于与所述视轴方向相关联的扫描角度，与构成所述相控阵列天线的多个天线元件中的每个天线元件相关联的天线端口阻抗随所述相控阵列天线的所述扫描角度而变化；以及

配置各自耦接到所述多个天线元件中的一个天线元件的天线端口的多个放大器，使得当所述天线端口处的阻抗对应于所选择的扫描角度时，实现所述多个放大器的性能特性的最大值。