[发明专利]具有二维扫描的相控阵列天线系统

权利要求书

1.一种具有天线单元的二维阵列和多个共同馈电网络的相控阵列天线系统，其中

a)所述共同馈电网络被分组在第一行列和第二行列中并且被安排成用于将相互可变相位的网络输入信号转换成相控阵列的天线单元的适合地相控的网络输出信号，在所述第一行列和所述第二行列中的至少一个行列中所述网络输出信号在数目上相对大于共同馈电网络的网络输入信号；

b)第一行列共同馈电网络被安排成用于提供作为至天线单元的相应行的输入信号的网络输出信号；和

c)第二行列共同馈电网络被安排成用于提供网络输出信号以作为至第一行列共同馈电网络的输入的相应行的输入信号；以及

d)所述系统包括用于改变第二行列共同馈电网络的网络输入信号定相以提供在二维中天线波束方向的控制的相位差控制装置。

2.根据权利要求1所述的相控阵列天线系统，其中所述相位差控制装置被安排成用于：

a)改变至一个第二行列共同馈电网络的每个输入信号和至另一个第二行列共同馈电网络的输入信号之间的相位差以在第一维中提供天线波束方向的控制；和

b)改变至一个第二行列共同馈电网络的输入信号之间的相位差以及至另一个第二行列共同馈电网络的输入信号之间的相位差这两者以在第二维中提供天线波束方向的控制。

3.根据权利要求2所述的相控阵列天线系统，其中所述相位差控制装置被安排成用于保持：

a)至一个第二行列共同馈电网络的输入信号之间的相位差等于至另一个第二行列共同馈电网络的输入信号之间的相位差；和

b)至一个第二行列共同馈电网络的每个输入信号和至另一个第二行列共同馈电网络的两个输入信号之间的相位差是相等的。

4.一种包括排列成线的天线单元的二维阵列的相控阵列天线系统，其中：

a)天线单元的每个线与相应的第一行列共同馈电网络相关联，所述第一行列共同馈电网络具有用于向相应的天线单元提供信号的输出和用于接收相互可变相位的信号的输入；

b)所述第一行列共同馈电网络具有：

i)连接到一个第二行列共同馈电网络的输出的第一输入；

ii)连接到另一个第二行列共同馈电网络的输出的第二输入；

c)所述共同馈电网络提供用于将相互可变相位的输入信号转换成相控阵列天线单元的多个输出信号的装置，输出信号的数目比输入信号的数目相对大；以及

d)所述系统包括相位差改变装置，所述相位差改变装置用于：

i)改变至一个第二行列共同馈电网络的每个输入信号和至另一个第二行列共同馈电网络的输入信号之间的相位差以在第一维中提供天线波束方向的控制；和

ii)改变至一个第二行列共同馈电网络的输入信号之间的相位差和至另一个第二行列共同馈电网络的输入信号之间的相位差这两者以在第二维中提供天线波束方向的控制。

5.根据权利要求4所述的相控阵列天线系统，其中每个共同馈电网络提供用于将由向量A和B表示的输入信号转换成由形式p_iA+q_iB的表达式给出的其他信号向量的装置，其中p_i和q_i是范围从-1到1的数字系数。

6.根据权利要求4或5所述的相控阵列天线系统，其中所述相位差改变装置包括：

a)经由分离器连接到第二可变移相器和第一固定移相器的第一可变移相器，所述第二可变移相器和所述第一固定移相器均连接到一个第二行列共同馈电网络的相应输入；

b)经由分离器连接到第三可变移相器和第三固定移相器的第二固定移相器，所述第三可变移相器和所述第三固定移相器均连接到另一个第二行列共同馈电网络的相应输入；和

c)用于将第二可变移相器和第三可变移相器的操作合并成组的装置。

7.根据权利要求4、5或6所述的相控阵列天线系统，其中天线单元被放置成以定义诸如圆柱形的、球形的或环形的表面之类的曲形表面。