[發明專利]基于周期性幅度控制的相控陣天線系統及波束控制方法

有效

• 申請號: 201310317879.8
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103401072A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 賀沖;曹岸杰;梁仙靈;金榮洪;耿軍平
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01Q3/28
• 分類號: H01Q3/28;H01Q3/34;H01Q21/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于周期性幅度控制的相控陣天線系統，其特征在于，包括多個相控陣天線單元通道、合路器、功分器、變頻器單元以及中頻帶通濾波器單元，其中，每一個相控陣天線單元通道均包括：天線、第一射頻帶通濾波器、雙工器、可變增益放大器單元、第二射頻帶通濾波器以及放大器控制單元，所述天線與第一射頻帶通濾波器相連接、所述第一射頻帶通濾波器與雙工器相連接，所述雙工器與可變增益放大器單元相連接；所述可變增益放大器單元包括可變增益低噪聲放大器和可變增益功率放大器，所述可變增益低噪聲放大器通過第二射頻帶通濾波器與合路器相連接，所述可變增益功率放大器與功分器相連接，所述可變增益低噪聲放大器和可變增益功率放大器還分別與放大器控制單元相連接；所述變頻器單元包括下變頻器、上變頻器以及與下變頻器和上變頻器相連接的本振，所述合路器與下變頻器相連接，所述功分器與上變頻器相連接，所述下變頻器和上變頻器分別與中頻帶通濾波器單元相連接；所述放大器控制單元對可變增益放大器單元的增益進行周期性控制。

2.根據權利要求1所述的基于周期性幅度控制的相控陣天線系統，其特征在于，所述放大器控制單元包括：可編程邏輯器件、時鐘、存儲器以及數字頻率合成器，其中，所述可編程邏輯器件分別與可變增益低噪聲放大器和可變增益功率放大器相連接，所述時鐘、存儲器以及數字頻率合成器分別與可編程邏輯器件相連接。

3.根據權利要求1所述的基于周期性幅度控制的相控陣天線系統，其特征在于，所述放大器控制單元還包括模數轉換器，所述模數轉換器設置在所述可編程邏輯器件的外圍。

4.根據權利要求3所述的基于周期性幅度控制的相控陣天線系統，其特征在于，所述放大器控制單元通過模擬或數字的方式對可變增益放大器單元的增益進行周期性控制。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的基于周期性幅度控制的相控陣天線系統，其特征在于，所述多個相控陣天線單元通道呈均勻線性排布，相鄰的兩個相控陣天線單元通道之間的陣列間距為半波長。

6.一種權利要求1至5中任一項所述的基于周期性幅度控制的相控陣天線系統的波束控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，利用方向圖綜合方法或自適應波束形成方法計算各相控陣天線單元通道的復數權值；

步驟2，將復數權值轉換為各相控陣天線單元通道的幅度和相位信息；

步驟3，放大器控制單元根據幅度和相位信息產生周期性幅度調制信號；

步驟4，放大器控制單元利用周期性幅度調制信號對可變增益放大器單元進行調制，從而完成對相控陣天線的波束控制。