[实用新型]一种有源相控阵列天线

说明书

本实用新型公开了通信领域内的一种有源相控阵列天线。该种有源相控阵列天线包括天线阵面和内部有源网络，天线阵面包括圆周均匀分布的多个天线单元，内部有源网络包括功分/合路模块、多个发射接收组件、波控单元和电源单元，功分/合路模块与多个发射接收组件连接，发射接收组件与多个天线单元连接，波控单元与发射接收组件连接。该种有源相控阵列天线有效的降低了成本同时可以实现方位面上360°快速电扫；省去了伺服转台，使整机系统减轻了重量，节约了功耗；克服了平面相控阵组合带来的电扫大角度时指标恶化等缺点，性能优良，成本低廉，应用场景广泛。

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种有源相控阵列天线。

背景技术

有源相控阵天线因为其天线波束可以微秒级的快速扫描、天线波束波形捷变能力、空间功率合成能力、易于安装平台共形等种种优点，在各种场合得到了大量的应用。而平面有源相控阵天线因理论成熟、制造工艺相对简便，性能可靠，成为有源相控阵天线主要的采用形式。当有源相控阵天线需对空域进行全方位360°波束扫描时，目前主要有两种扫描工作方式：一是有源相控阵天线安装于一个可以进行方位面360°转动的伺服转台，通过电扫和机扫结合，在一定的角度内(一般±45°)可以快速的电扫描，当扫描角度跨度较大(大于45°)，通过转台转动到相应角度后再进行电扫；二是当没有伺服机构时，通过三个或以上数目的平面有源相控阵天线在方位面上按三角形或多边形拼接组成，每个有源相控阵天线阵面负责扫描一定角度的空域，通过组合实现空域方位面360°的扫描覆盖。

当有源相控阵天线通过伺服转台，以电扫和机扫相结合的方式对空域进行全方位360°波束扫描时，一般承载大型、较重的有源相控阵天线的伺服转台扫描周期最快为5s一圈；承载小型、轻型的有源相控阵天线的伺服转台扫描速度可以达到1s一圈。当进行大角度跨度进行扫描时，转台角速度影响了天线的波束指向扫描速度，波束转换时间达到了几百毫秒以上，对于系统应用来说仍然较慢；同时因为采用了伺服转台，增加了天线平台的重量、功耗，操控复杂、降低了平台的可靠性，带来了一系列的缺点；当采用平面相控阵组合形式扫描时，天线波束的扫描速度高，对空域方位面360°扫描一圈的速度可以达到几十微秒以内，但是平面相控阵天线的性能随波束扫描角度的增大而迅速下降，一般波束扫描±60°时，天线增益下降3dB～5dB，波束宽度增加2～3倍，副瓣电平提高5dB～10dB，并同时伴随波瓣形状严重畸变，这些变化都直接影响了天线在方位面360°扫描时一些特定角度范围上的指标性能。

当有源相控天线要求进行方位面360度扫描覆盖，同时又需要保持天线波束性能稳定，波束扫描速度快时，采用上述的两种办法不能实现。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种有源相控阵列天线。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型一种有源相控阵列天线采用的如下技术方案：

一种有源相控阵列天线，包括天线阵面和内部有源网络，所述天线阵面包括圆周均匀分布的多个天线单元，所述内部有源网络包括功分/合路模块、多个发射接收组件、波控单元和电源单元，所述功分/合路模块与多个发射接收组件连接，所述发射接收组件与多个天线单元连接，所述波控单元与所述发射接收组件连接并发送波控指令至所述发射接收组件；

所述功分/合路模块与外部主机连接并将外部主机发射的信号分成多路并分别送至各个所述发射接收组件处理，或者接收各个所述发射接收组件的信号并将多路信号整合成后传递给外部主机；

所述发射接收组件根据所述波控指令将处理后的信号送至对应的天线单元，或者接收处理对应天线单元传递的信号并将处理后的信号送至所述功分/合路模块；

所述天线单元向目标区域发送信号并接收到目标区域内回复的信号后，送至对应的发射接收组件处理；