[发明专利]用于使通讯卫星的相控阵天线内的可重新配置波束形成网络处理简化的系统

权利要求书

1.一种针对通讯空间飞行器的天线进行波束形成的方法，所述 天线包括相控阵天线，所述天线在预定义的地理区域内提供多个通信 波束，所述方法包括：

以多个天线单元的形式提供相控阵天线，每个天线单元具有天线 单元信号，所述天线单元信号与其他单元信号具有相位关系和幅度关 系；以及将所述天线单元分成多个重叠子阵，每个子阵包括相控阵的 所有天线单元的子集，以及至少一些或全部天线单元参与多于一个子 阵，

向每个子阵的单元分配相应的子阵波束形成权重，以及向每个子 阵针对所述多个通信波束分配相应的主波束形成权重，使得天线的合 成辐射方向图在所述区域内提供所述多个通信波束，

其中，通过最优化过程来确定最小天线方向性值，所述最优化过 程包括通过迭代来改变所述子阵波束形成权重以及在每次所述迭代处 确定波束方向性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述天线被定尺寸为在全 球范围上提供覆盖，所述区域包括所述全球范围的有限部分。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述区域包括两个或更多 个地理上分离的范围。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述空间飞行器是地 球同步卫星。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中，所述多个通 信波束是点波束，每个通信波束具有至少预定的最小天线方向性值。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，根据波束边缘方向性与旁 瓣电平相组合，将所述主波束形成权重进一步最优化。

7.根据权利要求1-3和6中任一项所述的方法，其中，向每个子阵 分配权重集合，所述权重集合与分派给其他子阵的集合相同。

8.根据权利要求1-3和6中任一项所述的方法，其中，所述子阵波 束形成权重是模拟形式的，所述主波束形成权重是数字形式的。

9.一种相控阵天线，所述天线在预定义的地理区域上提供覆盖 并在所述区域内提供多个波束，并且所述天线包括：

多个天线单元，每个天线单元具有天线单元信号，所述天线单元 信号与其他单元信号具有相位关系和幅度关系，所述天线单元被分成 多个重叠子阵，每个子阵包括相控阵的所有天线单元的子集以及至少 一些天线单元参与多于一个子阵，

子阵波束形成网络，向每个子阵的单元分配相应的子阵波束形成 权重，以及

主波束形成网络，向每个子阵针对所述多个波束中每一个波束分 配主波束形成权重，以便在所述区域内产生所述多个波束，

其中，分配给每个子阵的子阵波束形成权重已经被最优化，以便 通过最优化过程来达到针对所述多个波束的方向性的所需级别，其中 通过迭代来改变所述子阵波束形成权重的值，并且在每次迭代处确定 分配给所述子阵的主波束形成权重值。

10.根据权利要求9所述的相控阵天线，其中，所述多个波束中 的至少一些具有需要的方向性值，所述需要的方向性值是至少预定最 小值。

11.根据权利要求9或10所述的相控阵天线，其中，每个所述子 阵具有与分配给其他子阵的子阵波束形成权重集合实质上相似的子阵 波束形成权重集合。

12.根据权利要求9或10所述的相控阵天线，其中，所述子阵具 有实质上相似的几何配置。

13.根据权利要求9或10所述的相控阵天线，其中，所述多个波 束是通信波束，所述相控阵天线是针对通讯空间飞行器的。

14.根据权利要求9或10所述的相控阵天线，其中，所述天线被 定尺寸为在全球范围上提供覆盖，所述区域包括所述全球范围的有限 部分或多于一个部分。

15.根据权利要求13所述的相控阵天线，其中，所述通讯空间飞 行器是地球同步卫星。

16.根据权利要求9或10所述的相控阵天线，其中，所述相控阵 天线是以两个维度形成的，每个子阵在这两个维度上延伸。