[發(fā)明專利]相控陣控制電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780052716.8
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN110024222A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·N·馬德森;W·C·艾倫;J·P·科莫;R·J·麥克莫羅;D·W·科爾曼;N·賈恩;R·I·格雷沙姆;G·梅農(nóng);V·賈恩
• 申請（專利權(quán)）人: 安諾基維吾公司
• 主分類號: H01Q3/24
• 分類號: H01Q3/24;H01Q3/26
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王青芝;黃綸偉

在某些示例性實(shí)施方式中，使用寄存器庫以允許相控陣系統(tǒng)中的快速波束切換(FBS)。具體地，每個(gè)波束形成通道都與包含M個(gè)寄存器組的寄存器庫相關(guān)聯(lián)，該M個(gè)寄存器組用于配置諸如波束形成通道的增益/幅度以及相位參數(shù)之類的事項(xiàng)。針對所有波束形成通道的寄存器庫可以被預(yù)編程，然后快速波束切換電路允許遍及陣列的所有波束形成通道被切換以大致同時(shí)使用來自其對應(yīng)寄存器庫的相同寄存器組，從而允許相控陣系統(tǒng)在各種波束圖案與取向之間快速切換。另外地或另選地，有功功率控制電路可以被用于控制提供給一個(gè)或更多個(gè)單獨(dú)波束形成通道的或者由一個(gè)或更多個(gè)單獨(dú)波束形成通道消耗的電量，以便減少陣列的DC功耗和/或選擇性地改變陣列的有效方向性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及相控陣(phased array)，更具體地，本發(fā)明涉及相控陣控制電路。

背景技術(shù)

主動(dòng)電子操縱天線系統(tǒng)(“AESA系統(tǒng)”、一種“相控陣系統(tǒng)”)形成用于各種雷達(dá)和通信系統(tǒng)的電子可操縱波束。為此，AESA系統(tǒng)通常具有發(fā)射和/或接收能量的多個(gè)波束形成部件(例如，天線)，以使得每個(gè)波束形成部件上的信號可以相干地(即，同相和幅度)進(jìn)行組合(在本文中稱為“波束形成”或“波束操縱”)。具體地，許多AESA系統(tǒng)通過在每個(gè)波束形成部件與波束形成或求和點(diǎn)之間提供獨(dú)特的RF相移和增益設(shè)定(相位和增益一起構(gòu)成復(fù)波束權(quán)重)來實(shí)現(xiàn)波束操縱。

可以具體針對給定應(yīng)用選擇或以其它方式配置相控陣系統(tǒng)中的波束形成部件的數(shù)量和類型。給定應(yīng)用可以具有用于發(fā)射信號的指定的最小等效/有效各向同性輻射功率(“EIRP”)。另外地或另選地，給定應(yīng)用可以具有用于接收信號的指定的最小G/T(類似于信噪比)，其中：

·G表示天線的增益或方向性，并且

·T表示接收系統(tǒng)的總噪聲溫度，包括接收器噪聲系數(shù)(noise figure)、天空溫度以及天線與輸入低噪聲放大器之間的饋電損耗。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，一種相控陣系統(tǒng)包括：多個(gè)波束形成部件；多個(gè)波束形成通道，每個(gè)波束形成通道都包括波束形成電路，該波束形成電路被配置成處理用于離散波束形成部件的信號；以及針對每個(gè)波束形成通道的對應(yīng)寄存器庫，該寄存器庫包括可尋址且可編程的多個(gè)寄存器組以及從快速波束切換控制接口接收快速波束切換控制信號的快速波束切換電路，每個(gè)寄存器組都被配置成存儲(chǔ)針對所述波束形成通道的操作參數(shù)，所述快速波束切換電路被配置成基于來自所述快速波束切換控制接口的快速波束切換控制信號向所述波束形成通道提供來自所述多個(gè)寄存器組中的選定寄存器組的操作參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式，一種供在相控陣系統(tǒng)中使用的波束形成集成電路，所述波束形成集成電路包括：至少一個(gè)波束形成通道，每個(gè)波束形成通道都包括波束形成電路，所述波束形成電路被配置成處理用于離散波束形成部件的信號；以及針對每個(gè)波束形成通道的對應(yīng)寄存器庫，所述對應(yīng)寄存器庫包括可尋址且可編程的多個(gè)寄存器組以及從快速波束切換控制接口接收快速波束切換控制信號的快速波束切換電路，每個(gè)寄存器組都被配置成存儲(chǔ)針對所述波束形成通道的操作參數(shù)，所述快速波束切換電路被配置成基于來自所述快速波束切換控制接口的快速波束切換信號向所述波束形成通道提供來自所述多個(gè)寄存器組中的選定寄存器組的操作參數(shù)。