[发明专利]一种多波束相控阵集成系统及方法

权利要求书

1.一种多波束相控阵集成系统，其特征在于，包括天线阵面、结构热控一体化板、放大组件、波束网络模块、1：N功分器以及供电控制模块，所述天线阵面包括若干个天线单元，每个天线单元均分别穿过结构热控一体化板与一个放大组件连接，所述放大组件与波束网络模块正交互联且盲配连接，所述波束网络模块分别与1:N功分器以及供电控制模块正交互联且盲配连接；

所述放大组件包括第一放大器、滤波器、第二放大器以及若干第一1：2功分器，第一放大器的输入端作为放大组件的输入端，第一放大器的输出端通过滤波器以及第二放大器与一个第一1：2功分器的输入端连接完成一级级联，该第一1：2功分器的两个输出端分别接一个第一1：2功分器的输入端完成二级级联，所有经K级级联的第一1：2功分器的所有输出端均接一个第一1：2功分器的输入端完成K+1级级联，实现放大组件的多通道输出，其中，K为大于等于1的正整数；

所述波束网络模块包括若干第二1：2功分器、若干第一移相器、若干第一衰减器、若干第二移相器以及若干第二衰减器，所有第二1：2功分器的输入端作为波束网络模块的输入通道，所有第二1：2功分器的第一输出端均连接一个第一移相器，所有第一移相器均单独连接一个第一衰减器，所有第一衰减器的输出端连接到一起作为波束网络模块的一个输出端，所有第二1：2功分器的第二输出端均连接一个第二移相器，所有第二移相器均单独连接一个第二衰减器，所有第二衰减器的输出端连接到一起作为波束网络模块的另一个输出端；

每R个所述放大组件相互平行的叠放，每S个波束网络模块相互平行的叠放，R个所述放大组件的叠放方向与S个波束网络模块的叠放方向垂直，S个波束网络模块组成的整体与R个所述放大组件组成的整体连接，实现R个所述放大组件与S个波束网络模块的正交互联且盲配连接；

所述供电控制模块垂直于S个波束网络模块的叠放方向且与所有波束网络模块连接，实现供电控制模块与波束网络模块的正交互联及盲配连接；每个1:N功分器垂直于S个波束网络模块的叠放方向且与所有波束网络模块连接，实现1:N功分器与波束网络模块的正交互联及盲配连接，其中，N取4，R取8，S取4。

2.根据权利要求1所述的一种多波束相控阵集成系统，其特征在于，所述天线单元排列方式为矩形栅格或者三角形栅格，天线单元用于空间无线信号的接收或向空间辐射无线信号。

3.根据权利要求1所述的一种多波束相控阵集成系统，其特征在于，所述每个天线单元均分别穿过结构热控一体化板与一个放大组件盲配连接。

4.根据权利要求1所述的一种多波束相控阵集成系统，其特征在于，所述波束网络模块的输入通道为R个，R个所述放大组件中每个放大组件均与波束网络模块的一个输入通道连接。

5.根据权利要求4所述的一种多波束相控阵集成系统，其特征在于，所述放大组件的总数为M，所述1:N功分器的总数为所有1:N功分器输出的波束总数为其中，为正整数，其中，M取32。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种多波束相控阵集成系统的方法，其特征在于，所述方法包括：若干个天线单元用于空间无线信号的接收或向空间辐射无线信号，结构热控一体化板作为天线单元和放大组件的安装结构板，同时为放大组件散热，放大组件实现信号的低噪声放大或者功率放大，波束网络模块实现控制码的串并转换和各波束通道的移相衰减控制，1:N功分器接收波束网络模块的信号合成波束，供电控制模块给波束网络模块和放大组件提供电源并实现多波束相控阵的控制码计算和分发，进而控制波束的指向和形状。