基于两级时延的宽带两维有源时控阵列制造技术

基于两级时延的宽带两维有源时控阵列，包括宽带行线源、宽带T/R组件、多功能延时放大组件、控制单元、校正网络及子阵网络。宽带行线源实现多个倍频程的电磁波信号接收和发射；宽带T/R组件实现接收信号的初级合成或发射信号的末级功分，收发开关及极化开关切换，接收信号限幅低噪声放大或发射信号功率放大及收发信号的幅度控制、精细延时调整；多功能延时放大组件实现接收信号的次级合成或发射信号的次级功分，收发开关切换及大步进延时调整等功能；控制单元根据外部控制指令，调整宽带T/R组件、多功能延时放大组件内部的衰减、延时码值；校正网络用于实现接收校正信号的分配或发射校正信号的合成；子阵网络用于实现接收信号的末级合成或发射信号初级分配。本发明专利技术采用两级延时控制，以最小成本代价实现系统的两维宽带、宽扫性能需求。宽扫性能需求。宽扫性能需求。

【技术实现步骤摘要】
基于两级时延的宽带两维有源时控阵列


[0001]本专利技术专利涉及宽带天线阵列领域，尤其是电子战系统中的宽带有源天线阵列，具体是基于两级时延的宽带两维有源时控阵列。

技术介绍

[0002]为了适应复杂电磁环境条件下、小平台电子战系统对多种电子信号的侦收及干扰需求，急需开发能够满足大瞬时带宽、大角度扫描等技术要求的宽带有源天线阵列。基于移相器的常规相控阵天线阵列，其工作带宽受到孔径尺寸和波束扫描范围的限制，不能满足大瞬时带宽、大角度扫描的要求。
[0003]参考《宽带相控阵雷达》(王德纯著，国防工业出版社)第4.3节的内容，常规相控阵天线阵列的带宽扩展技术可归纳为2种，1)单元级时间延迟技术；2)单元级移相+子阵级时间延迟技术。
[0004]专利技术人在实现本专利技术的过程中发现常规相控阵天线阵列的带宽扩展技术问题在于：1)方法1中采用的延时线数量为n
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n，且每路延时线的电长度均达到全阵扫描的最大延时，导致系统损耗大、成本高，且为了补偿各路延时线的损耗，需引入的放大器多，使得系统功耗增加明显；2)方法2只能在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于两级延时的宽带两维有源时控阵列，其特征在于：包括宽带行线源、宽带T/R组件、多功能延时放大组件、控制单元、校正网络及子阵网络；所述宽带行线源完成6倍频宽带电磁波信号的接收和辐射；同时，提供内校正的信号耦合通路；整个阵列包含n(n≥16)个宽带行线源；所述宽带T/R组件完成接收信号的初级合成或发射信号的末级功分，收发开关及极化开关切换，接收信号限幅低噪声放大或发射信号功率放大，以及收发信号的幅度控制、精细延时调整，整个阵列包含n2/4个宽带T/R组件；所述多功能延时放大组件实现接收信号的次级合成或发射信号的次级功分、双向放大，收发开关切换及大步进延时调整；整个阵列包含n2/64个多功能延时放大组件；所述控制单元接收外部输入的控制指令，产生宽带T/R组件及多功能延时放大组件内部的衰减、延时码值控制时序，实现波束的加权和扫描；产生宽带T/R组件及多功能延时放大组件内部的收发开关、极化开关控制时序，实现收发功能切换、天线单元馈电的极化切换；所述校正网络将阵列的接收校正信号分配到各个宽带行线源，或将各个宽带行线源输出的发射校正信号进行合成；所述子阵网络用于实现多功能延时放大组件输出信号的接收合成或将发射信号功分到各个多功能延时放大组件。2.如权利要求1所述的基于两级时延的宽带两维有源时控阵列，其特征在于：所述宽带行线源包括：n个紧耦合天线单元和1个串馈网络，天线单元与串馈网络一体化设计，采用多层微波板集成。3.如权利要求1所述的基于两级时延的宽带两维有源时控阵列，其特征在于：所述宽带T/R组件包括功放开关芯片、限幅低噪放芯片、多功能延时芯片及互连基板；所述功放开关芯片实现发射信号的功率放大，收发开关切换和极化开关切换；所述限幅低噪放芯片实现接收通道的保护和接收信号的低噪声放大；所述多功能延时芯片实现收发双向放大、收发开关切换、收发信号的幅度控制及精细延时调整；所述互连基板实现信号的功分或合成，电源及控制信号分配；组件采用4通道集成，且多功能延时芯片设定的延时线的电长度大于宽带T/R组件对应天线规模的阵列扫描要求。4.如权利要求1所述的基于两级时延的宽带两维有源时控阵列，其特征在于：所述多功能延时放大组件包括延时放大模块及多功能板；所述延时放大模块实现射频信号的接收合成/发射功分、双向放大、收发开关切换及大步进延时调整；所述多功能板对射频信号进行功分或合成，完成电源稳压、滤波处理，采用低功耗FPGA+光模块与控制单元通信并将低频控制信号分配到宽带T/R组件，组件采用16通...

【专利技术属性】
技术研发人员：向海生，臧永东，胡元奎，靳学明，魏静，曹晶，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：