多模相控阵天线和用于加宽其波束的方法技术

本申请公开了多模相控阵天线和用于加宽其波束的方法。具体公开了一种多模相控阵天线MPAA。所述MPAA具有至少两种操作模式，其中，第一操作模式产生第一主波束，第二操作模式产生第二波束。所述MPAA包括设置成辐射元件阵列的多个辐射元件以及与多个辐射元件进行信号通信的控制器。所述控制器被配置为激励多个辐射元件，以在第一操作模式下产生具有第一主波束的第一辐射图和在第二操作模式下产生具有第二波束的第二辐射图。第二波束比第一主波束宽，并且第二辐射图相似于所述多个辐射元件中的单个辐射元件的辐射图。所述控制器还在第一操作模式和第二操作模式之间切换。

Multimode phased array antenna and method for widening its beam

The present invention discloses a multi-mode phased array antenna and a method for widening its beam. A multi-mode phased array antenna MPAA is specifically disclosed. The MPAA has at least two modes of operation, wherein the first mode of operation generates a first main beam and the second mode of operation generates a second beam. The MPAA comprises a plurality of radiation elements arranged as an array of radiation elements and a controller for signal communication with a plurality of radiation elements. The controller is configured to excite a plurality of radiation elements to generate a first radiation pattern with a first main beam in a first operation mode and a second radiation pattern with a second beam in a second operation mode. The second beam is wider than the first main beam, and the second radiation pattern is similar to the radiation pattern of a single radiation element in the plurality of radiation elements. The controller also switches between the first operation mode and the second operation mode.

【技术实现步骤摘要】
多模相控阵天线和用于加宽其波束的方法
本公开涉及天线系统，具体地，涉及相控阵天线。
技术介绍
目前，用于现代通信和雷达系统的相控阵列天线(“PAA”，也被称为“相控阵列”、“阵列天线”、“电子扫描阵列天线”或者简称为“阵列”)的使用已经变得越来越普遍。通常，PAA包括大量发送或辐射(“发送/接收”或“T/R”)元件，其中，T/R元件被设计成产生彼此之间有意的电相位、幅度和时间关系。PAA产生具有通过控制从每个T/R元件发射的信号的频谱、时间、幅度和相位而形成的波束的远场辐射图，从而提供从多个T/R元件发射的信号的总数的相长叠加或相消干涉。通常，发射信号的总数的相互作用在不同方向形成并控制波束，其中，通过控制从每个T/R元件发射的信号的幅度和相移，而不是物理移动PAA，来确定波束的方向。本领域的技术人员可以理解，通过移相器和真正的时间延迟部件来执行相位控制，通过衰减器或放大器来执行幅度控制，并且时间和频谱控制由PAA控制器、收发器、PAA辐射元件的特性和传输线来管控。相似地，在接收模式中(基于接收和发送的可逆性)，通过控制相位和幅度，PAA可以从期望的方向接收信号。对于可以包括例如可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模相控阵天线，所述多模相控阵天线具有至少两种操作模式，其中，第一操作模式产生具有主波束的第一辐射图，第二操作模式产生具有第二波束的第二辐射图，所述多模相控阵天线包括：多个辐射元件，被布置成辐射元件阵列；以及控制器，与所述多个辐射元件进行信号通信，其中，所述控制器被配置为激励所述多个辐射元件以在所述第一操作模式下产生具有主波束的所述第一辐射图以及在所述第二操作模式下产生具有第二波束的所述第二辐射图，其中，所述第二波束比所述主波束宽，并且其中，所述第二辐射图与所述多个辐射元件中的单个辐射元件的辐射图相似，并且其中，所述控制器还被配置为在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间切换。

【技术特征摘要】
2017.01.23 US 15/413,1751.一种多模相控阵天线，所述多模相控阵天线具有至少两种操作模式，其中，第一操作模式产生具有主波束的第一辐射图，第二操作模式产生具有第二波束的第二辐射图，所述多模相控阵天线包括：多个辐射元件，被布置成辐射元件阵列；以及控制器，与所述多个辐射元件进行信号通信，其中，所述控制器被配置为激励所述多个辐射元件以在所述第一操作模式下产生具有主波束的所述第一辐射图以及在所述第二操作模式下产生具有第二波束的所述第二辐射图，其中，所述第二波束比所述主波束宽，并且其中，所述第二辐射图与所述多个辐射元件中的单个辐射元件的辐射图相似，并且其中，所述控制器还被配置为在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间切换。2.根据权利要求1所述的多模相控阵天线，其中，所述辐射元件阵列具有阵列中心，并且其中，所述第二辐射图是位于所述阵列中心处的单个辐射元件的放大辐射图。3.根据权利要求2所述的多模相控阵天线，其中，所述单个辐射元件具有恒定的方向性和全向的远场辐射图。4.根据权利要求3所述的多模相控阵天线，其中，所述多个辐射元件具有阵列因子，并且其中，所述阵列因子具有恒定的增益。5.根据权利要求2所述的多模相控阵天线，其中，所述多个辐射元件中的每个辐射元件具有对应的辐射元件辐射图，并且其中，所述多个辐射元件中的各个辐射元件的所有辐射元件辐射图的总和产生所述第二辐射图。6.根据权利要求1所述的多模相控阵天线，其中，所述多个辐射元件中的每个辐射元件是发送/接收模块。7.根据权利要求1所述的多模相控阵天线，其中，所述多个辐射元件中的每个辐射元件具有对应的元件向量，所述对应的元件向量包括所述辐射元件的辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿里礼萨·沙普里，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US