[發(fā)明專利]包括平面輻射設(shè)備的基本天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880023354.4
• 申請(qǐng)日: 2018-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN110506365B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·加雷克;A·吉奧托;G·莫爾萬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 塔萊斯公司;波爾多大學(xué);波爾多綜合理工學(xué)院;國立科學(xué)研究中心
• 主分類號(hào): H01Q9/04
• 分類號(hào): H01Q9/04;H01Q21/00;H01Q21/06
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜

基本天線包括平面輻射設(shè)備，該平面輻射設(shè)備包括基本上平面的輻射元件和發(fā)射和/或接收電路，該發(fā)射和/或接收電路包括至少一個(gè)第一類型的放大鏈和至少一個(gè)第二類型的放大鏈，每個(gè)第一類型的放大鏈耦合到輻射元件的至少一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)的第一集合的至少一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)，并且第二類型的每個(gè)放大鏈耦合到第二集合的點(diǎn)的至少一個(gè)點(diǎn)，第一集合和第二集合的激勵(lì)點(diǎn)是不同的，并且第一類型的放大鏈與第二類型的放大鏈不同，因此它們表現(xiàn)出不同的放大特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陣列天線，并且特別是有源天線的領(lǐng)域。它尤其適用于雷達(dá)、電子戰(zhàn)系統(tǒng)(如雷達(dá)檢測(cè)器和雷達(dá)干擾器)以及通信系統(tǒng)或其他多功能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

所謂的陣列天線包括多個(gè)天線，這些天線可以是平面類型，也就是印刷電路類型，并且通常稱為貼片天線。平面天線技術(shù)使得通過在背面上利用金屬接地平面的介電層上蝕刻金屬圖案來產(chǎn)生輻射元件，來產(chǎn)生細(xì)長的定向天線。該技術(shù)導(dǎo)致非常緊湊的定向電子掃描天線，其更容易生成，并且因此比Vivaldi型天線便宜。

有源天線通常包括一組基本天線，每個(gè)基本天線包括耦合到發(fā)射/接收模塊(或用于“發(fā)射/接收電路”的T/R電路)的基本上平面的輻射元件。每個(gè)發(fā)射/接收電路都鏈接到激勵(lì)點(diǎn)。在電子戰(zhàn)應(yīng)用中，每個(gè)發(fā)射/接收電路包括功率放大鏈，其放大從集中信號(hào)發(fā)生電子設(shè)備接收的激勵(lì)信號(hào)并激勵(lì)激勵(lì)點(diǎn)以及低噪聲放大鏈，其在接收模式中放大由激勵(lì)點(diǎn)水平的輻射元件接收的低電平的接收信號(hào)，并將其發(fā)射到集中電路，集中電路將其發(fā)射到集中式采集電路。

這種陣列天線具有一定的缺點(diǎn)。實(shí)際上，低噪聲放大鏈表現(xiàn)出與功率放大鏈的最佳輸出阻抗不同的最佳輸入阻抗。通常，激勵(lì)點(diǎn)的阻抗調(diào)整為50歐姆，因?yàn)閮x器設(shè)備是針對(duì)此阻抗提供的。但是，這不是針對(duì)HPA功率放大器(參考表達(dá)“高功率放大器”)或針對(duì)LNA低噪聲放大器(參考表達(dá)“低噪聲放大器”)的最佳阻抗。為了減輕這個(gè)缺點(diǎn)，通常在功率放大鏈的輸出端和低噪聲放大鏈的輸入端處設(shè)置阻抗變換器。該變換器導(dǎo)致傳輸效率較低，導(dǎo)致顯著的能量損失，從而導(dǎo)致散熱。它還導(dǎo)致接收中的噪聲系數(shù)NF不太好，接收信號(hào)的信噪比降低。

可能需要通過同一個(gè)陣列天線發(fā)射表現(xiàn)出不同功率的信號(hào)。例如，可以發(fā)射高功率所謂的雷達(dá)信號(hào)，其表現(xiàn)出窄頻帶擴(kuò)展頻帶(窄帶類型，即中心頻率的10％至20％)和電信或雷達(dá)干擾信號(hào)，其表現(xiàn)出寬頻率擴(kuò)展頻帶(寬帶型，其擴(kuò)頻帶可達(dá)三個(gè)八度)和較低的功率。這些信號(hào)可以同時(shí)或以順序方式發(fā)射。MMIC中的平面輻射設(shè)備(用于“單片微波集成電路”)技術(shù)是已知的，包括在MMIC中產(chǎn)生的變換器，并且使這兩種類型的信號(hào)在頻率和功率方面根據(jù)擴(kuò)展帶寬和所需功率而被放大，并在將它們注入同一激勵(lì)點(diǎn)的天線之前將它們相加。

然而，該解決方案表現(xiàn)出缺點(diǎn)。在MMIC中，具有集成在輻射元件上游的信號(hào)加法器的這種類型的變換器體積龐大并且引起顯著的能量損失。為了限制集成電路的加熱，冷卻它是必不可少的，因此需要特定的設(shè)備并且涉及顯著的能量消耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種平面輻射設(shè)備，其能夠獲得其中至少一個(gè)上述缺點(diǎn)減少的天線。

為此，本發(fā)明的主題是一種基本天線，包括平面輻射設(shè)備，該平面輻射設(shè)備包括基本上平面輻射元件和發(fā)射和/或接收電路，該發(fā)射和/或接收電路包括至少一個(gè)第一類型放大鏈和至少一個(gè)第二類型放大鏈，第一類型的每個(gè)放大鏈耦合到輻射元件的至少一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)的第一集合的至少一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)，并且第二類型的每個(gè)放大鏈耦合到輻射元件的激勵(lì)點(diǎn)的第一集合的至少一個(gè)點(diǎn)，第一集合和激勵(lì)點(diǎn)的第二集合是不同的，并且第一類型的放大鏈不同于第二類型的放大鏈，使得它們表現(xiàn)出不同的放大特性。

有利地，第一集合和激勵(lì)點(diǎn)的第二集合表現(xiàn)出不同的阻抗。

根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，天線包括發(fā)射和接收電路，所述發(fā)射和接收電路包括：

-至少一個(gè)發(fā)射放大鏈，其能夠傳輸用于激勵(lì)輻射元件的信號(hào)，每個(gè)發(fā)射放大鏈耦合到所述輻射元件的至少一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)的第一集合的至少一個(gè)點(diǎn)；