[发明专利]有源相控阵天线射频链路系统及其确定收发隔离度的方法

权利要求书

1.一种全双工有源相控阵天线射频链路系统，包括发射相控阵系统射频链路和接收相控阵系统射频链路，其特征在于：所述的发射相控阵系统射频链路由M×N路顺次并联在发射天线阵面(1)与一分M功分器(5)之间的收阻滤波器(2)、功率放大器(3)、移相器(4)，以及N路并联在一分M功分器(5)与一分N功分器(7)之间的驱动功率放大器(6)组成；其中驱动功率放大器(6)设置在一分N功分器(7)的每路射频通道上，以使功率放大器(3)的输出功率推饱和；所述接收相控阵系统射频链路由P×Q路顺次并联在接收天线阵面(8)与P合一合成器(11)之间的发阻滤波器(9)、低噪声放大器(10)、移相器(4)，以及Q路并联在P合一合成器(11)与Q合一合成器(13)之间的驱动低噪声放大器(12)组成，Q合一合成器(13)的每路射频通道设置一个驱动低噪声放大器(12)，以确保接收相控阵系统射频链路增益，上述M、N、P、Q是自然数。

2.如权利要求1所述的全双工有源相控阵天线射频链路系统，其特征在于：带有发射端口的一分N功分器(7)的每路射频通道设置一个驱动功率放大器(6)；带有接收端口的Q合一合成器(13)的每路射频通道设置一个驱动低噪声放大器(12)。

3.一种使用上述权利要求1所述全双工有源相控阵天线射频链路系统确定全双工有源相控阵天线收发高隔离度的方法，其特征在于包括如下步骤：首先根据微波网络理论，在发射工作频段上采用有限元数值计算方法或电磁仿真软件，计算出发射天线阵面(1)到接收天线阵面(8)的电压散射矢量，求出发射天线阵面(1)的所有M×N个阵列单元到接收天线阵面(8)的任意一个阵列单元的电压散射矢量和，并在P×Q个电压散射矢量和中找出幅值最大的那个阵列单元值，将此值与发射相控阵系统每通道输出功率相乘，得到由发射相控阵系统耦合到接收相控阵系统的信号功率；为了保证接收相控阵系统的接收通道不被推饱和或烧毁，在接收相控阵系统的接收天线阵面(8)和低噪声放大器(10)之间设置发阻滤波器(9)，使从发射相控阵系统耦合过来的信号功率值通过接收相控阵系统的发阻滤波器(9)后减小，减小到小于低噪声放大器(10)的输入1dB压缩点功率值；然后该信号功率值进一步通过低噪声放大器(10)、移相器(4)、以及P合一合成器(11)后，最终合成输出的信号功率值再次小于驱动低噪声放大器(12)的输入1dB压缩点功率值，从而确定出发阻滤波器(9)的隔离度值。

4.一种使用上述权利要求1所述全双工有源相控阵天线射频链路系统确定全双工有源相控阵天线收发高隔离度的方法，其特征在于包括如下步骤：对于接收相控阵系统接收工作频段，采用有限元数值计算方法或电磁仿真软件，计算出接收天线阵面(8)的阵列波束扫描到某一特定扫描角度下阵列单元的电压反射矢量，找出电压反射矢量幅值最大的那个阵列单元值；然后考虑高斯白噪声从发射相控阵系统的一分N功分器(7)发射端口进入，通过一分N功分器(7)、驱动功率放大器(6)、一分M功分器(5)、移相器(4)、功率放大器(3)后，其发射相控阵系统的热噪声将会通过发射天线阵面(1)耦合到接收天线阵面(8)，从而造成接收相控阵系统无法正常工作；采用在发射相控阵系统的发射天线阵面(1)和功率放大器(3)之间设置收阻滤波器(2)的方法，使该热噪声通过发射相控阵系统的收阻滤波器(2)后减小，然后通过发射天线阵面(1)耦合到接收天线阵面(8)，并与接收天线阵面(8)的某一特定扫描角度下阵列单元的电压反射矢量发生噪声能量叠加，通过能量叠加后产生的总热噪声小于接收相控阵系统自身的噪底，从而确定出收阻滤波器(2)的隔离度值。