[发明专利]一种多功能高功率相控阵系统

说明书

本发明公开了一种多功能高功率相控阵系统，包括多个相控阵功率单元，所述多个相控阵功率单元均包括两组开关移相器、射频通道和功率放大器；所述多个相控阵功率单元之间相连接；所述两组开关移相器之间连接之后，再与所述射频通道连接，所述射频通道与所述功率放大器连接；所述两组开关移相器均包括射频开关和M个移相器，M为正整数，所述射频开关与所述移相器连接。本发明有效降低了相控阵系统架构的复杂性、缩小了物理尺寸、极大降低了实施成本；可以灵活地配置功能链路和通道，当同时实现多种功能时，不需要额外增加功率器件或射频链路，仅更换移相器的选择即可满足多个功能分时使用或多个功能分区域同时使用。

技术领域

本申请涉及相控阵技术领域，特别涉及一种多功能高功率相控阵系统。

背景技术

随着相控阵在通信、雷达、电子对抗等军用和民用5G基站领域的快速发展，大的平台设备对多功能相控阵的诉求越来越急需，其中相控阵的性能、成本和物理组成复杂度成为系统设计中最重要的考虑环节。因为相控阵在实现单一功能时，其组成的链路和部分数量庞大导致成本和物理尺寸巨大。要实现多功能相控阵，不可避免的引起设备载荷的体积增加和成本增长。

传统的多功能相控阵系统为安装独立的多个单功能相控阵设备，因为相控阵对空间的影响较大，目前多功能相控阵均为分时使用，在某一功能使用的时候(如通信功能)则整个系统的雷达和电子对抗等其他功能则会避开使用时隙，这导致了物理设备的闲置和成本的巨大浪费。

发明内容

鉴于传统多功能相控阵系统现有问题，本申请提出一种多功能高功率相控阵系统，以便解决上述问题。

本发明提供一种多功能高功率相控阵系统，包括多个相控阵功率单元，所述多个相控阵功率单元均包括两组开关移相器、射频通道和功率放大器；所述多个相控阵功率单元之间相连接；所述两组开关移相器之间连接之后，再与所述射频通道连接，所述射频通道与所述功率放大器连接；所述两组开关移相器均包括射频开关和M个移相器，M为正整数，所述射频开关与所述移相器连接。

可选的，所述两组开关移相器为第一开关移相器和第二开关移相器；

所述第一开关移相器，包括第一射频开关、第一组移相器、第二射频开关，所述第一组移相器连接所述第一射频开关的输出端和所述第二射频开关的输入端；

所述第二开关移相器，包括第三射频开关、第二组移相器、第四射频开关，所述第三射频开关的输入端与所述第二射频开关的输出端连接，所述第二组移相器连接所述第三射频开关的输出端和所述第四射频开关的输入端；

所述射频通道连接所述第四射频开关的输出端和所述功率放大器的输入端。

可选的，所述第一组移相器为M个具有不同功能的补偿移相器，所述第二组移相器为M个具有不同功能的数控移相器，M为正整数。

可选的，所述补偿移相器和所述数控移相器具有相同的功能。

可选的，当所述系统处于单一功能工作模式下时，具有所述单一功能的补偿移相器分别与所述第一射频开关的输出端和所述第二射频开关的输入端导通连接，具有所述单一功能的数控移相器分别与所述第三射频开关的输出端和所述第四射频开关的输入端导通连接。

可选的，当所述系统处于多种功能工作模式下时，具有所述多种功能中任一种功能的补偿移相器分别与所述第一射频开关的输出端和所述第二射频开关的输入端导通连接，具有所述多种功能中任一种功能的数控移相器分别与所述第三射频开关的输出端和所述第四射频开关的输入端导通连接。

可选的，所述两组开关移相器之间通过微带传输线连接。

可选的，所述多个相控阵功率单元通过并联方式连接。

可选的，所述第一组移相器用于所述多个相控阵功率单元的相位补偿，所述第二组移相器用于所述多个相控阵功率单元的相位调节。