[发明专利]一种收发嵌套低成本相控阵天线

权利要求书

1.一种收发嵌套低成本相控阵天线，包括天线模块、射频模块；

所述天线模块包括n个接收单元组，每一接收单元组包括多个接收单元；所述天线模块还包括n个发射单元组，每一发射单元组包括多个发射单元；所述接收单元和发射单元嵌套分布；其中，n为大于或等于1的整数；

所述射频模块包括功分网络和射频芯片；所述功分网络包括n个接收多合一功分网络和n个发射一分多功分网络；所述射频芯片包括射频发射芯片和射频接收芯片；

其中，n个接收单元组分别通过n个接收多合一功分网络与射频接收芯片连接；n个发射单元组分别通过n个发射一分多功分网络与射频发射芯片连接。

2.根据权利要求1所述的一种收发嵌套低成本相控阵天线，其特征在于，

所述每一接收单元组包括多个接收单元具体为每一接收单元组包括四个接收单元；所述接收多合一功分网络具体为接收四合一功分网络(4)；所述接收四合一功分网络(4)位于四个接收单元之间，所述四个接收单元旋转布阵且分别与接收四合一功分网络(4)连接；

所述每一发射单元组包括多个发射单元具体为每一发射单元组包括四个发射单元；所述发射一分多功分网络具体为发射一分四功分网络(9)；所述发射一分四功分网络(9)位于四个发射单元之间，所述四个发射单元旋转布阵且分别与发射一分四功分网络(9)连接；

其中，每一接收单元组中的四个接收单元为左旋圆极化，每一发射单元组中的四个发射单元为右旋圆极化；接收单元组与发射单元组嵌套分布，且接收单元组与发射单元组之间的间距小于或者等于发射中心频率的0.8倍波长。

3.根据权利要求2所述的一种收发嵌套低成本相控阵天线，其特征在于，所述接收单元包括接收天线主辐射贴片(1)和接收天线从辐射贴片(2)，所述接收天线主辐射贴片(1)和接收天线从辐射贴片(2)之间充满介质；所述发射单元包括发射天线主辐射贴片(6)和发射天线从辐射贴片(7)；所述发射天线主辐射贴片(6)和发射天线从辐射贴片(7)之间充满介质；所述接收天线主辐射贴片(1)和发射天线主辐射贴片(6)分布在同一层，接收天线从辐射贴片(2)和发射天线从辐射贴片(7)分布在不同层；

所述四个接收单元旋转布阵且分别与接收四合一功分网络(4)连接，具体为：四个接收单元旋转布阵，四个接收单元的四个接收天线主辐射贴片(1)分别与四个接收天线探针(3)连接，四个接收天线探针(3)的另一端连接接收四合一功分网络(4)；

所述四个发射单元旋转布阵且分别与发射一分四功分网络(9)连接，具体为：四个发射单元旋转布阵，四个发射单元的四个发射天线主辐射贴片(6)分别与四个发射天线探针(8)连接，四个发射天线探针8的另一端连接发射一分四功分网络(9)。

4.根据权利要求3所述的一种收发嵌套低成本相控阵天线，其特征在于，所述射频模块还包括射频馈线和射频连接器，所述射频馈线为带状线或者微带线结构的一分二功分器。

5.根据权利要求4所述的一种收发嵌套低成本相控阵天线，其特征在于，

在信号发射模式下，射频信号通过射频连接器经过一分二功分器进入射频发射芯片，射频发射芯片再对射频信号进行调幅调相获得调幅调相后的射频信号；调幅调相后的射频信号再进入发射一分四功分网络(9)输入口，一分四功分网络输出四端口相位差90°，完成旋转布阵功能；一分四功分网络通过发射天线探针(8)连接发射天线主辐射贴片(6)进行馈电，使得上层发射天线从辐射贴片(7)增加带宽和增加增益，最终完成向空间的信号发射。

6.根据权利要求4所述的一种收发嵌套低成本相控阵天线，其特征在于，

在信号接收模式下，所述接收单元组中的接收单元接收到通信对象发射过来的无线信号，无线信号通过四合一功分网络进入射频发射芯片，再通过对应的双工器传输给信号接收电路。

7.根据权利要求1所述的一种收发嵌套低成本相控阵天线，其特征在于，所述射频芯片为TR多功能芯片；所述馈电网络为TR馈电网络。

8.根据权利要求2所述的一种收发嵌套低成本相控阵天线，其特征在于，所述收发嵌套低成本相控阵天线还包括控制模块；所述控制模块通过对每个通道的信号分配，实现包括收发通道移相、衰减放大功能；所述射频模块还包括馈电网络，所述馈电网络用于给接收单元馈电。