一种发射器系统包括：双向信令（BDS）网络，具有传送第一和第二载波信号的第一和第二网络，并且具有一组n个相位同步位置对（ai，bi）；还包括多个可调发射器电路，用于驱动天线阵列，每个可调发射器电路具有用于传送输出信号的输出线，和在所述一组相位同步位置对中的相应一个的位置处电连接到BDS网络的第一和第二网络的第一和第二输入线，并且包括：乘法器，具有电连接到该可调发射器电路的第一输入线的第一输入端；相位设置电路，电连接到所述乘法器以控制该可调发射器电路的输出信号的相位；以及振幅设置电路，用于控制该可调发射器电路的输出信号的振幅。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例总体上涉及用于智能天线的有源阵列，如相控阵列。
技术介绍
天线阵列用于诸如雷达和基于波束的通信系统的应用。例如，见R.Mailloux, "Phased Array Antenna Handbook, 〃2nd edition, Artech House, 2005;D.Parker and D.Zimmermann, "Phased Arrays-Part 1: Theory and Architectures, ^IEEETrans.Microwave Theory and Techniques, vol.50,March2002;D.Parker andD.Zimmermann, "Phased Arrays-Part I1:1mplementations, Applications, and FutureTrends, ^IEEE Trans.Microwave Theory and Techniques, vol.50，March2002o 使用天线阵列的主要原因是它们的在没有任何机械运动的情况下产生诸如可操纵波束的特殊动态福射方向图(radiation pattern)的能力。通常，天线阵列的每个阵列单元包括称为天线单元或天线的无源天线和电路模块。一般来说，将天线单元放置在规则网格上。该网格的间距接近或等于天线阵列工作的波长的一半。阵列单元的电路模块可以在简单的情况下是无源相控移动器(passive phasedshifter)，或者在复杂的情况下是整个无线电装置，包括放大器、混频器、滤波器、数据转换器以及数字电路。如果天线阵 列仅包含无源组件，那么将其称为无源天线阵列。如果天线阵列包含有源组件，那么将其称为有源天线阵列。天线阵列可以产生许多辐射方向图。例如，它们可以接受来自某些方向的输入信号并阻挡来自其他方向的输入信号，或者可以仅发射窄波束，尽管每个天线单元很宽地辐射。在许多应用中这种辐射方向图非常有用。在使用天线阵列的雷达中，如常规系统中那样，在没有任何天线的物理移动的情况下，所发射的信号集中在特定空间方向上，并且仅有的被接受的信号反射来自同一方向。在无线通信系统中，使用发射和接收的信号的空间信道，通常称为波束操纵的技术显著增大了通信系统容量。天线阵列产生特殊动态福射方向图的方式是适当地组合来自接收模式的天线单元的接收信号，并且适当地激发发射模式的天线单元。取决于如何执行这些操作，将天线阵列称为模拟天线阵列或数字天线阵列。在模拟阵列中，由模拟电路形成接收和发射辐射方向图，在数字阵列中，在软件控制下通过数字处理形成接收和发射辐射方向图。目前，最成功的模拟天线阵列是传统相控阵列。在历史上，首先开发了无源电子操纵阵列(PESA)。这种设计使用称为集体馈送器(corporate feed)的信号分发/组合网络和每个天线单元处的无源可调节移相器。这些组件存在很大的损耗，限制了系统性能。逐单个天线单元的添加性(Adding)接收/发射天线(Rx/Tx)放大器模块有助于解决该问题，得到有源电子操纵阵列或AESA，当前流行的军事雷达架构。对于PESA和EISA，集体馈送器和可编程移相器是高性能的昂贵组件。集体馈送器是由用多个分离器/组合器互连的多个传输线部件制成的无源树形网络。集体馈送器具有连接到树干的起点的一个输入/输出(I/o)端口，和连接到树的顶端树枝的末端的许多I/O端口。网络在电气上是对称的，使得在树干端口处施加的信号同时到达所有树枝端口处。该网络是可逆的，使得在树枝端口处施加的信号经过相同的时间量到达树干端口处。换句话说，信号从树干端口到任何树枝端口以及从任何树枝端口到树干端口的飞行时间是恒定的。此外，集体馈送器是信号组合网络。当将不同输入信号同时施加到树枝端口时，树干端口处的信号是这些输入信号之和。集体馈送器的实际实现是昂贵的，因为该网络含有许多信号分离/组合操作，并且因为传输线部件的长度必须准确地匹配并且以准确的阻抗电终止。所有这些设计条件都是容易产生错误的。尽管天线阵列
的一端是传统的PESA/EISA相控阵列，其仅使用模拟方法来产生辐射方向图，但是在该领域的另一端是软件配置的数字系统。通常，这些系统使用分别连接到4 - 12个独立天线的4 - 12个独立无线电装置。这些无线电装置或这些天线之间没有物理连接。每个无线电装置含有将接收到的信号从模拟格式转换成数字格式并且将发射信号从数字格式转换成模拟格式的数据转换器。由数字信号处理器在通常称为“波束成形/操纵”软件的特殊软件的控制下产生和/或处理各个4 一 12个数字发射信号和4 一 12个数字接收信号。软件配置的数 字阵列可以用标准硬件容易地构建，并且在可编程性方面极其灵活，但是存在根本性的缺点。第一，这些系统的硬件自然是昂贵的，因为存在许多(4-12)无线电系统。再者，这些无线电装置必须具有非常高的性能，以确保天线信号(它们总是模拟的)的数字表示是正确的。第二，产生信号的软件很大并且实时运行，需要很大的处理电力。第三，每个系统仅具有12个或更少的天线会限制阵列性能。一种通常的折中是仅在方位角(azimuth)(水平方向)上形成动态方向图(例如波束等),其仰角(elevation)(垂直方向)上的方向图固定。在形成波束的情况下，通常，这些波束是细长锥体，跨过窄但是长的区域。与此相对照，具有几百或几千个天线的PESA/EISA模拟相控阵列产生在方位角和仰角上都可操纵的窄圆波束。在原理上，可以根据系统成本和大小的相应增大，调节软件配置的数字阵列中的天线数量。限制系统的物理尺寸的一种通用方法是将尽可能多的无线电硬件放置在相控阵列面板上。这种具有几十甚至几千个单元的高度紧凑的数字阵列旨在用于成本并不是主要的技术驱动力的应用，如一些军事雷达。在所有模拟处理或所有数字处理定义的这两种技术极端之间，部分地采用模拟技术并且部分地采用数字技术，还存在实现有源天线阵列的其他已知的可能性。例如，可以将大阵列分割成许多子阵列，每个子阵列被设计成一个模拟系统。但是，可以在数字域中生成往来于每个子阵列的信号。
技术实现思路
本专利技术的实施例包括利用在每个天线单元处的振幅和相位控制在有源天线阵列或子阵列中分发和聚集接收和发射信号的方法和系统。本专利技术的实施例中包括的方法和系统包含以前描述的双向信令网络(BDS网络)中的至少一个。例如，见V.Prodanovand M.Banu^GHz Serial Passive Clock Distribution in VLSI Using BidirectionalSignaling，"Proceedings，2006IEEE Custom Integrated Circuits Conference ;和 2008年7月21日提交的美国专利申请#12/176，897。通常，BDS网络包括称为“BDS总线”的一组信号分发树形网络和一组本地处理电路。这些本地处理电路称为到达时间平均客户端(ATAC)电路，并且在美国专利申请#12/176, 897的说明书中被定义。一种重要的ATAC电路是称为BDS乘法器的模拟乘法器(analog multiplier)。在本专利技术中，我们使用ATAC电路或ATAC电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·巴努，冯亦平，V·普洛达诺维，
申请(专利权)人：蓝色多瑙河实验室公司，
类型：
国别省市：
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