一种机载相控阵天线.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115775987A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202111037906.7(22)申请日2021.09.06(71)申请人中电科航空电子有限公司地址610000四川省成都市成都高新区百川街9号(72)发明人吴飞周仁平(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师王洋(51)Int.Cl.H01Q21/00(2006.01)H01Q1/28(2006.01)H01Q3/02(2006.01)H01Q3/34(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图3页(54)发明名称一种机载相控阵天线(57)摘要本发明公开了一种机载相控阵天线，包括构成环形阵列的多个阵元模块，以及和各个阵元模块连接的信号处理模块，同时还包括机载管理模块。其中，机载管理模块可以根据用户的设定选择N个阵元模块进行发射信号，并通过M个阵元模块接收信号，这种环形阵列的结构能够保证飞机在空中时，机载管理模块能够以360度的方位角接收或发射信号。因此，当飞机在空中飞行时，机载相控阵天线覆盖的俯仰角较大，能够保证空地之间的信号传输，且各个阵元模块共用一个信号处理模块，便于机载管理模块的控制，结构简单，且成本较低。CN115775987ACN115775987A权利要求书1/3页1.一种机载相控阵天线，其特征在于，包括：分别一一对应与信号处理模块的各个输出通道连接，且一一对应与所述信号处理模块的各个输入通道连接的多个阵元模块，用于发射第一射频信号和/或接收第二射频信号；与机载管理模块连接，且具有多个输入通道和多个输出通道的信号处理模块，用于将所述机载管理模块输出的所述第一中频信号转换为N个所述第一射频信号，并传输至与所述机载管理模块选择的N个输出通道连接的N个所述阵元模块；将与所述机载管理模块选择的M个输入通道连接的所述阵元模块传输的所述第二射频信号转换为第二中频信号，并发送至所述机载管理模块；与所述信号处理模块连接的所述机载管理模块，用于选择和发射信号方位角对应的N个所述阵元模块连接的N个输出通道，并选择和接收信号方位角对应的M个所述阵元模块连接的M个输入通道，以通过所述信号处理模块和各个所述阵元模块与地面基站通信；N和M均为不大于所述阵元模块的总数的正整数；各个所述阵元模块为长方体结构，且各个所述阵元模块等间隔排布为环形阵列，所述环形阵列的上平面和第一金属平面连接，下平面和第二金属平面连接，所述第一金属平面的面积小于所述第二金属平面的面积，各个所述阵元模块通过所述第一金属平面和所述第二金属平面和所述信号处理模块连接，所述第二金属平面设置于朝向机体一侧，所述第一金属平面设置于朝向地面一侧。2.如权利要求1所述的机载相控阵天线，其特征在于，所述信号处理模块包括：与所述机载管理模块连接的阵列选择模块，用于控制所述机载管理模块选择的N个输出通道及M个输入通道导通；与所述机载管理模块连接的变频模块，用于将所述机载管理模块输出的所述第一中频信号进行第一变频处理后发送至波束成形模块，并将所述波束成形模块发送的所述第二中频信号进行第二变频处理后发送至所述机载管理模块；与所述变频模块、各个所述阵元模块以及所述阵列选择模块连接的所述波束成形模块，用于将第一变频处理后的所述第一中频信号转换为N个所述第一射频信号，并分别发送与自身导通的N个输出通道连接的N个所述阵元模块；将与自身导通的M个输入通道连接的M个所述阵元模块传输的所述第二射频信号转换为所述第二中频信号。3.如权利要求2所述的机载相控阵天线，其特征在于，所述变频模块包括：与所述机载管理模块及所述波束成形模块连接的上变频模块，用于将所述机载管理模块输出的所述第一中频信号进行第一变频处理，以输出第一变频处理后的所述第一中频信号；与所述机载管理模块及所述波束成形模块连接的第一下变频模块，用于将所述波束成形模块发送的所述第二中频信号进行第二变频处理后发送至所述机载管理模块。4.如权利要求2所述的机载相控阵天线，其特征在于，所述波束成形模块包括：输入端与所述变频模块连接，控制端与所述阵列选择模块连接，各个输出通道分别一一对应与各个所述阵元模块连接的发射波束成形模块，用于将第一变频处理后的所述第一中频信号转换为N个所述第一射频信号，并分别发送与自身导通的N个输出通道连接的N个所述阵元模块；各个输入通道分别一一对应与各个所述阵元模块连接，控制端与所述阵列选择模块连2CN115775987A权利要求书2/3页接，输出端与所述变频模块连接的第一接收波束成形模块，用于将与自身导通的M个输入通道连接的M个所述阵元模块传输的所述第二射频信号转换为所述第二中频信号。5.如权利要求4所述的机载相控阵天线，其特征在于，还包括：各个输入通道分别一一对应与各