[發明專利]分布式動中通輕質賦形天線

有效

• 申請號: 201410238539.0
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104092485B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 何慶強
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所
• 主分類號: H04L29/02
• 分類號: H04L29/02;H04B7/0408;H04B7/185;H01Q21/00
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心51121
• 代理人: 郭純武

1.一種分布式動中通輕質賦形天線,包括采用分布式布局在機翼上,線陣排列的太陽能板（11）和位于太陽能板（11）兩側排列的分布式前端（9），以及位于機身航向上的集中式處理終端（10），其特征在于：每個分布式前端（9）包括圍繞硅基集成收發芯片（2）電連接的分布式天線子陣（1）、電光/光電轉換芯片（3）、子陣波束控制系統（4）和實時探測每個分布式前端（9）位置角度信息的光柵傳感器（5）；若干個分布式前端（9）通過嵌入在機翼蒙皮里面的分布式光纖信號網絡（6）、分布式低頻信號網絡（7）和分布式光柵傳感器網絡（8）與集中式處理終端（10）互連；每個分布式前端（9）具備傳統有源相控陣天線的功能，在集中式處理終端（10）的指令控制下，首先通過子陣波束控制系統（4）實現每個分布式前端（9）的波束掃描和與衛星信號的對準，若干個分布式前端（9）在集中式處理終端（10）的指令控制下，實現分布式動中通輕質賦形天線的波束合成，完成與衛星的通信功能。

2.如權利要求1所述的分布式動中通輕質賦形天線,其特征在于：在接收狀態，光柵傳感器（5）實時測出每個分布式前端（9）的位置角度信息，通過分布式光柵傳感網絡（8）把每個分布式前端（9）的位置角度信息傳給集中式處理終端（10）。

3.如權利要求2所述的分布式動中通輕質賦形天線,其特征在于：集中式處理終端（10）結合自身接收到的信標信號，實時計算出每個分布式前端（9）的接收波束偏離衛星方向的角度信息，通過分布式低頻信號網絡（7）發送給每個子陣波束控制系統（4），計算出每個分布式前端（9）的每個陣元的幅度和相位補償碼，完成對每個分布式前端（9）的每個陣元的幅度和相位補償，實現每個分布式前端（9）的接收波束與衛星信號的對準。

4.如權利要求1所述的分布式動中通輕質賦形天線,其特征在于：每個分布式天線子陣（1）接收到的衛星信號，通過硅基集成收發芯片（2）完成衛星信號的放大，經電光/光電轉換芯片（3）轉換成光信號，通過分布式光纖信號網絡（6）傳輸到集中式處理終端（10），最終實現衛星信號的接收。

5.如權利要求4所述的分布式動中通輕質賦形天線,其特征在于：集中式處理終端（10）發出的光信號通過分布式光纖信號網絡（6）傳送給電光/光電轉換芯片（3），轉換成電信號，并傳送給硅基集成收發芯片（2）進行放大，再通過每個分布式天線子陣（1）發射出去。

6.如權利要求1所述的分布式動中通輕質賦形天線,其特征在于： 在分布式天線子陣（1）和硅基集成收發芯片（2）之間電連接有射頻轉換電路, 射頻轉換電路由射頻轉換電路上層基板（14）和射頻轉換電路下層基板（15）組成；射頻轉換電路上層基板（14）通過同軸饋電探針（13）往上連接微帶天線（12）；射頻轉換電路下層基板（15）通過毛紐扣插針（33）往下連接硅基集成收發芯片(2)的毛紐扣座子（32）。

7.如權利要求5所述的分布式動中通輕質賦形天線,其特征在于：在分布式天線子陣（1）和硅基集成收發芯片（2）之間設有射頻轉換電路，射頻轉換電路上層基板（14）和射頻轉換電路下層基板（15）之間是微帶傳輸線（16），為了確保電信號等幅同相輸出，微帶傳輸線（16）采用“L”型和“U”型兩種結構，使六十四個同軸饋電探針（13）和六十四個毛紐扣插針（33）各自之間的微帶傳輸線（16）等電尺寸，并一一對應互連，從而實現分布式天線子陣（1）的六十四個微帶天線（12）與四塊硅基集成收發芯片（2）的電信號的傳輸。

8.如權利要求1所述的分布式動中通輕質賦形天線,其特征在于：硅基集成收發芯片（2）以電光/光電轉換芯片（3）為中心，集成在硅基襯底（18）上，光纖轉換口（19）固聯在電光/光電轉換芯片（3）的中部。

9.如權利要求1所述的分布式動中通輕質賦形天線,其特征在于： 在硅基襯底（18）上集成了四塊一分十六的硅基集成收發芯片（2），一個電光/光電轉換芯片（3），一個一分四的射頻功分網絡（17），一個低頻信號網絡（30）和一個低頻座子（31），以及十六個往上連接毛紐扣插針（33）的毛紐扣座子（32）；其中，低頻信號網絡（30）將四塊硅基集成收發芯片（2）的低頻信號線同時連接于低頻座子（31）上，低頻座子（31）往下與子陣波束控制系統（4）的低頻座子（29）相連，通過子陣波束控制系統（4）實現對四塊硅基集成收發芯片（2）的低頻信號的控制。

10.如權利要求1所述的分布式動中通輕質賦形天線,其特征在于： 在子陣波束控制系統（4）的基板上，設有通過低頻信號線（21）相連于DSP芯片（20） 的FPGA芯片（22）和通過低頻信號線（26）相連的低頻座子（29），驅動電源（27）的能量供給來源于太陽能板（11），并通過電源線（25）給FPGA芯片（22）和通過電源線（28）給DSP芯片（20）供電。