[发明专利]一种调零天线

摘要

本发明涉及一种调零天线。利用下变频器将天线辐射单元的输入信号由高频段变换到较低的微波频段；将天线每个通道耦合出一部分能量，通过开关矩阵选择出信号存在的通道，对信号正交化后进行采集，利用多重信号分类法实现对信号的波达方向估计；根据波达方向的测量结果通过保形的调零算法计算权值，在较低的微波频段上利用微波权值网络形成较宽频带的调零波束。在波达方向检测工作模式下，该调零天线可以对来波信号方向主动实施定位；在波束在轨重构工作模式下，该调零天线利用微波权值网络实现波束的实时重构，进一步增强了波束的灵活性和抗干扰能力。

主权项

一种调零天线，其特征在于：包括N个辐射单元组成的天线阵面（1）、N个下变频器（2）、N个耦合器（3）、(N+1)×M开关矩阵（4）、信号正交化器（5）、A/D采集器（6）、处理器（7）、微波权值网络（8）、波束合成网络（9）、合成信号耦合器（12）、校准信号源（11）、校准天线（10）；处理器（7）控制调零天线的工作模式，包括调零工作模式、波达方向检测工作模式、波束在轨重构工作模式；其中：调零工作模式下：N个辐射单元组成的天线阵面（1）接收外来高频段微波信号输送至N个下变频器（2），N个下变频器（2）分别将接收的高频段微波信号变换为低频段微波信号；N个耦合器（3）分别将下变频后的微波信号分为两部分，一部分输入微波权值网络（8），另一部分输入给(N+1)×M开关矩阵（4）的第1～第N个输入口；(N+1)×M开关矩阵（4）从N个通道中选择出有干扰的M个通道的信号，将其送给信号正交化器（5）；信号正交化器（5）将M个通道的每一个通道的信号进行正交化，形成M对I/Q信号，并传输给A/D采集器（6）；A/D采集器（6）对I/Q信号进行采集后送给处理器（7）；处理器（7）首先估计干扰信号的波达方向，然后根据估计的干扰方向确定调零波束形成权值，并将波束形成权值减去通道幅相分布误差后送给微波权值网络（8）；微波权值网络（8）将耦合器（3）送来的信号在微波频段进行加权后送给波束合成网络（9）；波束合成网络（9）将加权后的微波信号在其输出口叠加形成期望的调零波束，该波束经合成信号耦合器（12）的直通口输出；波达方向检测工作模式：N个辐射单元组成的天线阵面（1）接收外来高频段微波信号；N个下变频器（2）将高频段微波信号变换为低频段的微波信号； N个耦合器（3）将变频后的微波信号输入给(N+1)×M开关矩阵（4）；(N+1)×M开关矩阵（4）从N个通道中选择出M个通道的信号，将其送给信号正交化器（5）；信号正交化器（5）将M个通道的每一个通道的信号进行正交化，形成M对I/Q信号，并传输给A/D采集器（6）；A/D采集器6对I\Q信号进行采集后送给处理器（7）；处理器（7）对信号波达方向进行估计；波束在轨重构工作模式：N个辐射单元组成的天线阵面（1）接收外来高频段微波信号分别输出至N个下变频器（2）；每个下变频器（2）将高频段微波信号变换为较低频段的微波信号；N个耦合器（3）分别将变频后的微波信号输入给微波权值网络（8）；处理器（7）将预先确定的波束在轨重构权值减去通道幅相分布误差送给微波权值网络（8）；微波权值网络（8）将耦合器（3）送来的信号在微波频段进行加权后送给波束合成网络（9）；波束合成网络（9）将加权后的信号在其输出口叠加形成期望的重构波束，该波束经合成信号耦合器（12）的直通口输出。