[发明专利]可重新配置的辐射阵列天线

说明书

本发明涉及一种机载阵列天线(array antennas)，例如在卫星上的 反射的阵列天线类型(一般还称为“反射阵列天线”)或相控阵列天线。

词语“反射的阵列天线”这里应理解为意味着天线包含辐射元件， 也称为相移单元，其限定反射阵列并且负责截取包含待发送信号的通 过天线馈电装置(antenna feed)递送的最小损耗波，从而在选定的方 向，也称为指定方向上反射这些波。

上述阵列天线的关注点在于它们能够将辐射波束朝着给定的覆盖 区域(或“点”)偏移，或者形成波束以使其包围一个地理轮廓。为了 从一个覆盖区域移动到另一个，那么需要通过设置相控装置来重新配 置每个相移单元的辐射。这些相控装置可以通过具有可控部件(二极 管、微机电系统MEMS)的辐射元件来实现，在此情况下，所述阵列 是有源反射阵列，或者通过修改辐射元件的物理形式来实现，在此情 况下，所述阵列是无源反射阵列。

有源反射阵列能够提供可以被重新配置的覆盖，但是以显著的复 杂性为代价；无源反射阵列主要因为其简单的平面几何形状而有吸引 力。

也可以在天线馈电装置之前，通过反射阵列的可交替性，利用无 源反射阵列在飞行中来重新配置以完成任务。这意味着，机载越多的 反射阵列，就可预期得到越多的覆盖，应注意每个反射阵列包括组件， 该组件包括具有通常地蚀刻的反射图形(pattern)的支撑物、隔离器和 接地平面，尽管后两个元件对于覆盖不是特定的，隔离器典型地可以 是“蜂房”结构。

更具体地，当前可用的技术方案是，以一个堆叠一个的平面组件 的形式来存放多个反射阵列，并且根据覆盖需要，在飞行中在馈电装 置前连续地放置。然而，其缺点包括：

·在地球一侧的显著的体积，这是在运行期间，由在旁存放的反 射阵列的尺寸或反射阵列下方的尺寸造成的。

·覆盖的数量被机载的反射阵列的量(四个或五个元件)限制。

·具有与反射阵列的组的体积有关的尺寸的堆叠结构。

·对于天线附近的设备和天线自身来说，存放的反射阵列可减少 视图的RF和热场。

在本文中，为了解决上述问题，本发明提供了一种装置，用于在 紧凑体积内存放辐射阵列，特别是用于存放基底，该基底承载能够容 易地在空间中展开的辐射图形。因此，与利用很多的刚性平板辐射阵 列相比，减小了大量的辐射阵列的体积和重量，并且，通过根据需要 改变辐射阵列，天线的覆盖在飞行中具有可交替性。

更具体地，本发明的主题是一种可重新配置的阵列天线，其适用 于传送波形式的信号，所述阵列天线包括一组辐射阵列，每个辐射阵 列包括图形子集和加载和放置装置，所述图形子集能够在给定方向上 反射或发射信号，所述加载和放置装置加载并且放置所述辐射阵列以 将它们中的一个放置在所选定的发射位置上，其特征在于：

-所述加载和放置装置包括用于卷动第一膜(film)的系统，所述 第一膜包括所述辐射图形的子集，用于选择性地放置辐射图形的子集。

根据本发明的变型，所述可重新配置的阵列天线包括适用于传送 波形式的信号的馈电装置(feed)，所述加载和放置装置用于选择性地 面对所述馈电装置放置辐射图形的子集。

根据本发明的变型，所述可重新配置的阵列天线包括波束成形分 配器，其对辐射元件进行馈电以便形成直接辐射型天线。

根据本发明的变型，所述辐射图形可以耦接到为二极管或微机电 系统类型的可控相位控制装置。

根据本发明的变型，所述用于卷动辐射图形的膜的系统包括具有 永久回转力矩的第一机动化鼓和第二鼓。

根据本发明的变型，所述辐射阵列还包括接地平面和间隔器。

根据本发明的变型，所述卷动系统还包括间隔滚轴，间隔滚轴以 离所述接地平面固定的距离紧固到接地平面并且用于卷动辐射图形的 膜，以便在所述膜和所述接地平面之间形成空间。因此膜可以通过缠 绕来存放。那么足以通过展开来将其放置在唯一的接地平面之前，以 使得其可操作，使得其可以面对馈电装置放置选定的辐射阵列。

根据本发明的变型，所述膜放置在支架上，其离承载辐射图形的 膜的距离是可调的。

根据本发明的变型，所述第一膜在其同一个面上具有辐射图形的 第一构成部分以及接地平面的第二构成部分。适当的展开操作可以将 膜的第一部分和第二部分放置于面对位置，以便构成下述组件：辐射 图形/空气构成的间隔器/接地平面。