[发明专利]一种收发嵌套低成本相控阵天线

说明书

本发明公开了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。本发明采用收发单元嵌套方案，并且在旋转馈电利用圆形功分网络减少了芯片数量，有效降低了成本，减小了整机功耗。

技术领域

本发明涉及毫米波频段天线技术领域，具体涉及一种收发嵌套低成本相控阵天线。

背景技术

毫米波频段相控阵天线规模大，成千上万的通道数带来成本的增加和功耗的增大；接收 和发射阵列分开布阵更增大了整机的尺寸，导致整机安装难度加大。特别是在轮船、飞机上 使用相控阵天线不能尺寸过大，所以在指标变化不大的情况下，毫米波相控阵小型化是目前 行业研究的重点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的毫米波频段相控阵天线规模大，成千上万的通道数 带来成本的增加和功耗的增大；接收和发射阵列分开布阵更增大了整机的尺寸，导致整机安 装难度加大，目的在于提供一种收发嵌套低成本相控阵天线，解决上述的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

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。

进一步地，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；所述接收四合一功分网络位于 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；所述发射一分四功分网络位于四个发射单 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。

进一步地，所述接收单元包括接收天线主辐射贴片和接收天线从辐射贴片，所述接收天 线主辐射贴片和接收天线从辐射贴片之间充满介质；所述发射单元包括发射天线主辐射贴片 和发射天线从辐射贴片；所述发射天线主辐射贴片和发射天线从辐射贴片之间充满介质；所 述接收天线主辐射贴片和发射天线主辐射贴片分布在同一层，接收天线从辐射贴片和发射天 线从辐射贴片分布在不同层；

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分别与四个接收天线探针连接，四个接 收天线探针的另一端连接接收四合一功分网络；

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分别与四个发射天线探针连接，四个发 射天线探针8的另一端连接发射一分四功分网络。