[發明專利]相控陣天線

有效

• 申請號: 201811312656.1
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN111146588B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: F.戈爾登;Z.羅;C.維克哈曼;M.艾盧克塔漢;T.納維德;O.H.卡拉貝
• 申請（專利權）人: 艾爾康系統有限責任公司
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q3/36;H01Q21/00;H01Q21/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 高葦娟;劉春元

相控陣天線包括若干天線元件、信號饋送入口，信號從信號饋送入口傳輸到所述若干天線元件或從所述若干天線元件傳輸到信號饋送入口，并且包括針對每個天線元件的對應的移相設備，由此通過對應的移相設備來修改從信號饋送網絡傳輸到相應的天線元件或從相應的天線元件傳輸到信號饋送網絡的每個信號的相位差，以便根據相控陣天線的輻射的優選方向來調整每個信號的疊加。針對每個移相設備，經由連接到偏置電壓驅動器的兩個偏置電壓電極線來施加偏置電壓。偏置電壓驅動器包括具有兩個輸出通道端子的若干輸出通道端子對，由此偏置電壓驅動器能夠向每個端子對施加可調諧輸出通道電壓差。每個移相設備的這兩個偏置電壓電極線連接到相應的端子對。

技術領域

本發明涉及一種相控陣天線，其包括若干天線元件、信號饋送網絡，信號從信號饋送網絡傳輸到所述若干天線元件或從所述若干天線元件傳輸到信號饋送網絡，并且包括針對每個天線元件的對應的移相設備，由此通過該對應的移相設備來修改從信號饋送網絡傳輸到相應的天線元件或者從相應的天線元件傳輸到信號饋送網絡的每個信號的相位，以便根據相控陣天線的輻射的優選方向來調整每個信號的疊加，并且由此針對每個移相設備，經由連接到偏置電壓驅動器的兩個偏置電壓電極線來施加偏置電壓。

背景技術

針對許多應用，相控陣天線提供了關于在發射器和接收器之間無線地傳輸的信息信號的接收和發射的許多優點。通過使用相控陣天線，相控陣天線的信息信號傳輸或信息信號接收的主導方向可以在寬的角度范圍上變化，以便增加被發射到給定方向或從給定方向接收的信號強度。

已經存在的相控陣天線包括大量天線元件，所述大量天線元件通常以有規律的模式或矩陣模式布置在平坦水平面（level）上或基板層上。每個天線元件連接到信號饋送網絡。如果相控陣天線用于信號發射，則信號饋送網絡產生并分配相應的天線信號，所述天線信號被傳送到相應的天線元件并導致信息信號的發射，所述信息信號是所有單個天線信號的疊加的結果。如果相控陣天線用于信號接收，則對應的天線元件所接收的相應的天線信號被傳送到信號饋送網絡，并且所接收的信息信號由所有單個天線信號的疊加組成。在信號饋送網絡和天線元件之間，針對每個天線元件存在專用的可調諧移相設備，其允許向沿著移相設備延伸（run）的信號添加可調諧相移。通過向被發射或接收的天線信號添加單獨的相移，可以控制天線信號的疊加，以便提供相控陣天線的信息信號傳輸或信息信號接收的主導方向。

限定由相應的移相設備所生成的相移的可調諧偏置電壓通常由偏置電壓驅動器施加。針對每個移相設備，利用專用的偏置電壓驅動器來操作移相設備是可能的。然而，將每個移相設備與合適的偏置電壓驅動器連接需要用于制造和操作相控陣天線的成本和努力。

因此，存在對一種允許容易且成本節省的制造并且還允許導致天線信號的寬范圍的相應相移的對應移相設備的容易操作的相控陣天線的需要。

發明內容

本發明涉及一種如上面描述的相控陣天線，其特征在于，偏置電壓驅動器包括具有兩個輸出通道端子的若干輸出通道端子對，由此偏置電壓驅動器能夠向端子對施加可調諧的輸出通道電壓差，并且特征在于，每個移相設備的兩個偏置電壓電極線被連接到相應的端子對。

根據本發明的有利方面，偏置電壓驅動器具有公共（common）電壓輸出通道端子以及多個奇數輸出通道端子和正好一樣多的偶數輸出通道端子，由此偏置電壓驅動器能夠以如下方式進行操作：任何奇數輸出通道端子和公共電壓輸出通道端子之間的電壓差的極性與任何偶數輸出通道端子和公共電壓輸出通道端子之間的電壓差的極性相反，并且由此每個端子對包括奇數輸出通道端子和偶數輸出通道端子。

根據本發明的實施例，每個奇數輸出通道端子被布置成鄰近對應的偶數輸出通道端子，由此奇數輸出通道端子和鄰近的偶數輸出通道端子形成端子對。允許使用已經開發并且當前用于不同的應用領域中的多輸出通道驅動器被認為是本發明的又一優點。合適的驅動器可以是多通道數字到模擬轉換器，其被實現為集成電路并且廣泛用于許多不同的應用和電壓范圍。