[发明专利]非互易性相控阵天线单元、天线及控制方法

权利要求书

1.一种非互易性相控阵天线单元，其特征在于，包括：分别印刷在介质基板两侧的顶层和底层，其中，

顶层包括馈电网络(6)和与馈电网络(6)连为一体的谐振贴片(5)，所述馈电网络(6)包括分别为设于馈电网络(6)不同位置的第一馈电点(1)、第二馈电点(2)、第三馈电点(3)和第四馈电点(4)，所述馈电网络(6)用于馈入射频信号；

底层包括4个调制信号电路，每个调制信号电路包括共面波导(7)，所述共面波导(7)用于馈入低频调制信号；

馈电网络(6)的每个馈电点分别与一个调制信号电路连通，每个调制信号电路的共面波导(7)馈入的低频调制信号用于加载至对应的馈电点。

2.如权利要求1所述的非互易性相控阵天线单元，其特征在于，所述谐振贴片(5)的形状为正方形。

3.如权利要求1所述的非互易性相控阵天线单元，其特征在于，所述谐振贴片(5)尺寸在0.4倍介质波长至0.6倍介质波长范围内。

4.如权利要求1所述的非互易性相控阵天线单元，其特征在于，每个馈电点与谐振贴片(5)连接处设有两个开槽。

5.如权利要求4所述的非互易性相控阵天线单元，其特征在于，所述开槽的形状为长方形。

6.如权利要求1所述的非互易性相控阵天线单元，其特征在于，所述馈电网络(6)还包括变容二极管(8)、分别与共面波导(7)和变容二极管(8)连接的电感(9)。

7.如权利要求6所述的非互易性相控阵天线单元，其特征在于，所述变容二极管(8)在工作时处于反向偏置状态。

8.如权利要求7所述的非互易性相控阵天线单元，其特征在于，所述共面波导(7)还用于馈入直流偏置电压；

处于反向偏置状态的变容二极管(8)的电容值由直流偏置电压的数值确定。

9.如权利要求1所述的非互易性相控阵天线单元，其特征在于，馈电网络(6)的每个馈电点经由金属化过孔分别与一个调制信号电路连通。

10.一种非互易性相控阵天线，其特征在于，包括多个权利要求1至9任一项所述的非互易性相控阵天线单元。

11.一种非互易性相控阵天线的控制方法，其特征在于，用于控制权利要求10所述的非互易性相控阵天线，包括：

对所述天线中的每个天线单元，在第一馈电点(1)处加载频率为f_m和相位为α₁的低频调制信号，在第二馈电点(2)处加载频率为f_m和相位为α₂的低频调制信号，在第三馈电点(3)处加载频率为f_m和相位为α₁+180°的低频调制信号，在第四馈电点(4)处加载频率为f_m和相位为α₂+180°的低频调制信号，在馈电网路(6)馈入频率为f₀的射频信号；控制α₁和α₂，实现极化的非互易性；

对所述天线中的第i个天线单元，在第一馈电点(1)处加载频率为f_m和相位为α₁+β_i的低频调制信号，在第二馈电点(2)处加载频率为f_m和相位为α₂+β_i的低频调制信号，在第三馈电点(3)处加载频率为f_m和相位为α₁+180°+β_i的低频调制信号，在第四馈电点(4)处加载频率为f_m和相位为α₂+180°+β_i的低频调制信号，在馈电网路(6)馈入频率为f₀和相位为γ_i的射频信号；控制β_i和γ_i，实现方向图的非互易性。