[發明專利]有源發射相控陣天線

無效

• 申請號: 93121640.0
• 申請日: 1993-11-30
• 公開（公告）號: CN1038887C
• 公開（公告）日: 1998-06-24
• 發明（設計）人: Ｅ·赫施菲爾德;小·Ｅ·Ｗ·馬修斯;Ｈ·Ｈ·盧
• 申請（專利權）人: 太空系統/羅拉爾有限公司
• 主分類號: H01Q3/34
• 分類號: H01Q3/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 馬鐵良,曹濟洪

本發明涉及微波束天線系統，特別是涉及這樣一種形式的相控陣天線系統，它用控制在多個發射單元中信號的相對相位來產生多個同步的天線波束。

多年來雷達系統陣列天線已為人們所知，并被用于形成明顯的定向波束。陣列天線特征由發射單元的幾何位置及它們各自激勵的相位和幅值來決定。

近來雷達技術的發展，如磁控管和其它高功率微波發射管的發展有使通常使用的雷達頻率向上提升的趨勢。在那些較高的頻率中，較簡單的天線變得有用了，它通常包括一種形狀的(拋物線)反射器，由喇叭形饋源或其它簡單的初級天線輻照。

其次，由于種種理由電子(無慣性)掃描變得重要，包括掃描速度和隨機的或編定程序的波束瞄準能力。由于電控移相器和開關的發展又重新注意陣列式天線，它的每一個發射單元是可以單獨地電控的。在相控陣列領域中可控移相裝置提供了快速地和準確地開關波束的能力，因而是使雷達完成在時間上交錯的，甚至是同時的多種功能。一個電控的陣列雷達可以跟蹤許多目標，可以實現自動選擇目標的廣角搜索使得能夠對所選目標進行跟蹤，還可以用作將高增益波束對向遠距離的接收機和/或發送機的通信系統。因此，相位掃描陣列的重要性極大。由Merrill?I，Skolnik，所著的書“Radar?Handbook”，McGraw?Hill(1970)出版，提供了關于一般陣列天線主題相對較新的總的背景材料。

其他提供本領域總的背景資料的參考文件包括：

公布于是1961年1月3日、授予RearWin的、名為“SelectiveDirectional?Slotted?WavEguide?Antenna”的美國專利2967301中描述了一種產生連續的波束用來確定飛機相對于地面的速度的方法。

公布于1969年1月21日、授予Folder的、名為“Scanning?Antenna?Feed”的3、423、756號美國專利描述了一種系統，其中電控的錐形掃描天線饋源由一個大尺寸的波導管裝備成，該波導管有圍著它安裝的并與它耦合的四個調諧腔。因而導致輻射相位中心從天線孔徑中心移開。順序對四個腔調諧到此信號的頻率，它就錐形地掃描。可以明顯地與腔所調諧的頻率分開的其它頻率的信號則繼續通過波導管傳播，在波導管中沒有任何干擾。

公布于1976年7月13日、授Nemct的、名為“Network-fedPhased?Array?Antenna?System?With?Ihtrinsic?RF?phase?shift?capability”的3969729號美國專利公開了一種集成元件/移相器用于相位掃描陣列。非諧振波導或微帶線型傳輸線系列強制饋給陣列單元。在傳輸線的外導電壁上對稱槽型的槽內的四個RF二極管互連排列，以致改變從那里穿過槽到每個各自的天線單元開口的耦合。因而，每個二極管控制著在對應相位上的每個槽的能量對各自的單元孔的影響，由此確定所述孔的網絡相位。

公布于1977年8月9日，授予Frazeta等人的、名為“LimitadScan?Array?Antenna?Systems?with?Sharp?Cutoff?of?Elementpattern”的4041051號美國專利公開了陣列天線系統，其中實際的單元模式用耦合電路來改進，以接近于符合在選定的空間角度區域內輻射天線波束所要求的理想單元模式。在掃描束天線的實例中應用耦合電路明顯地減少所需的移相器數目。

公布于1978年7月4日、授予Scillier等人的、名為“Flat?Radar?Antenna”的4099181號美國專利公開了一種用于雷達設備的平面雷達天線，包括排成平行的幾排的多個對準的輻射單元，所述的每個單元和雷達設備之間流通的能量數量可以被調節，其特征在于，所述的輻射單元是其輻射面的波導管，該波導管按四個象限集成組，所述象限里每一個波導管用適合于具備以下一個或二個條件的饋送裝置和雷達設備連接起來，一個條件是它對一個象限內的全部波導管饋電，另一個條件它只對最靠近天線中心的那排饋電，而象限內其他波導管則除外；一種裝置，為四個饋電裝置提供保證在同一時間具備同一條件，使得雷達天線發射的雷達波相對于天線中心是對稱的，并且根據饋電裝置的條件具有不同的構造。