[发明专利]硅基时间调制相控阵馈电网络单元及时间调制相控阵系统

权利要求书

1.一种硅基时间调制相控阵馈电网络单元，其特征在于，包括功分模块、时间调制模块、正交合成模块、放大器模块，信号发射过程中，发射信号经功分模块进入时间调制模块，或者直接进入时间调制模块，在时间调制模块中完成信号移相后，由正交合成模块对移相后的信号进行同相/正交变换和功率合成，再由放大器模块进行信号放大输出；信号接收过程中，射频信号经放大器模块放大后，由正交合成模块进行功分和同相/正交变换，再进入时间调制模块进行信号移相，移相后的信号经功分模块合成输出，或者直接输出；

所述时间调制模块由多组开关和0/π移相器组成，通过改变开关状态控制功分模块的接入情况，与功分模块直接连接的0/π移相器后的开关导通、未与混合式功率分配器连接的0/π移相器后的开关关断时，功分模块接入链路，信号通过功分模块及与其直接连接的0/π移相器进入链路或者从链路输出；与功分模块直接连接的0/π移相器后开关关断、未与混合式功率分配器连接的0/π移相器后开关导通时，功分模块不接入链路，信号通过不与功分模块连接的0/π移相器进入链路或者从链路输出。

2.根据权利要求1所述的硅基时间调制相控阵馈电网络单元，其特征在于，所述功分模块由基于变压器的混合式功率分配器构成，变压器初级线圈中心抽头与次级线圈中心抽头相连，且通过电容(C1)接地；次级线圈的两端口连接时间调制模块的同相通道和正交通道，在两端口之间还串联电阻，用于起到隔离端口的作用。

3.根据权利要求1所述的硅基时间调制相控阵馈电网络单元，其特征在于，所述时间调制模块由第一至第八开关(SW1-SW8)以及四组相位差为180°的0/π移相器(PS1-PS4)构成，其中：

第一开关和第二开关(SW1、SW2)分别位于第一移相器(PS1)的π移相支路与0移相支路，第三开关和第四开关(SW3、SW4)分别位于第二移相器(PS2)的π移相支路与0移相支路，第五开关和第六开关(SW5、SW6)分别位于第三移相器(PS3)的π移相支路与0移相支路，第七开关和第八开关(SW7、SW8)分别位于第四移相器(PS4)的π移相支路与0移相支路；

第一移相器和第四移相器(PS1、PS4)一端直接连接接收信号的输出端口或者发射信号的输入端口，第二移相器和第三移相器(PS2、PS3)一端连接功分模块，第一移相器和第二移相器(PS1、PS2)另一端通过开关连接正交合成模块的同相通道，第三移相器和第四移相器(PS3、PS4)另一端通过开关连接正交合成模块的正交通道。

4.根据权利要求3所述的硅基时间调制相控阵馈电网络单元，其特征在于，所述第一至第八开关(SW1-SW8)采用深N阱NMOS晶体管。

5.根据权利要求3所述的硅基时间调制相控阵馈电网络单元，其特征在于，所述第一至第八开关(SW1-SW8)的控制逻辑为：

第一开关(SW1)在一个相对周期T_p的第时刻开启至其余时刻处于关断状态；第二开关(SW2)在一个相对周期T_p的第时刻开启至其余时刻处于关断状态；第三开关(SW3)在一个相对周期T_p的第时刻开启至第时刻开启至其余时刻处于关断状态；第四开关(SW4)在一个相对周期T_p的第时刻开启至第时刻开启至其余时刻处于关断状态；第一开关(SW5)在一个相对周期T_p的第时刻开启至第时刻开启至其余时刻处于关断状态；第六开关(SW6)在一个相对周期T_p的第时刻开启至第时刻开启至其余时刻处于关断状态；第七开关(SW7)在一个相对周期T_p的第时刻开启至其余时刻处于关断状态；第八开关(SW8)在一个相对周期T_p的第时刻开启至其余时刻处于关断状态；T_p为时间调制脉冲波形的周期。