幅度遞減的有源發射相控陣天線的制作方法

專利名稱：幅度遞減的有源發射相控陣天線的制作方法
技術領域：
本發明涉及微波天線系統，更具體地是涉及這樣一類相控陣天線系統，它可藉控制其多個輻射單元中信號的相對相位的方法以產生多個同時工作的天線波束，且通過把不同個數的定相位放大器的作用加到各個幅射單元控制幅度。
多年來，雷達系統的陣列天線為人們所熟知，并被用來形成尖方向性波束。陣列天線特性由輻射單元的幾何位置以及饋電到這些單元的幅度和相位所決定。
后來，雷達的發展，例如磁控管和其它高功率微波發射機的開發促使常用雷達的頻率往上移。在那些較高的頻段上，較簡單的天線變為可實用的，它們通常包括由喇叭形饋電體或其它簡單的初級天線所照射的成形(拋物形)反射器。
接著，電子(無慣性)掃描由于多種理由而變得很重要，這包括掃描速度以及隨機的或編程的波束指向的可能性。由于電子控制移相器和開關的開發，對天線設計的注意力就集中到每個輻射元可單獨電控的相控陣天線。相控陣技術中的可控移相器件提供了快速和精確地切換波束的可能性，因此允許雷達在時間上重疊地或甚至同時地完成多個功能。電子引導相控陣雷達可跟蹤大量目標，照明和/或標記多個目標，完成帶有自動目標選擇的寬角度搜索，使能對所選擇的目標進行跟蹤，以及用作對準遙遠的接收機和/或發射機的通信系統指向高增益波束。因此，相控掃描天線的重要性是很大的。由Berrill I. Skolnik所著的“雷達手冊”McGraw Hill(1970)大體上在陣列天線課題方面提供了比較公認的總括的背景。
提供本技術的總括背景的其它參考文件包括1961年1月3日頒發給Rearwin的題目為“可選擇方向的波導縫隙天線”的美國專利2，967，301描述了產生順序波束的方法，可用來確定飛行器相對于地面的速度。
1969年1月21日頒發給Foldes的題目為“掃描天線饋電”的美國專利3，423，756描述了由裝在加大的波導上的四個諧振腔與波導相耦合而形成電控錐形掃描天線饋電的系統。頻率為這些腔體諧振頻率的信號被激出高次模，導致輻射相位中心從天線口面中心偏移開。把四個腔體順序調諧到該信號頻率，就形成了錐形掃描。其它頻率的信號如果離腔體諧振頻率足夠遠時，就無任何擾動地通過波導繼續傳播。
1976年7月13日頒發給Nemet的題目為“有自身射頻相移能力的網絡饋電相控陣天線系統”的美國專利3，969，729揭示了用于相控掃描陣中的集成部件/移相器。非諧振波導或帶線型傳輸線系列強迫給陣列的單元饋電。四個射頻二極管在傳輸線外導體的導電壁上對稱縫隙圖案的各縫隙內相連接，以改變從二極管通過縫隙到各單個天線單元的口面上的耦合。這樣每個二極管就控制了從每個縫隙以一致的相位加到各個單元口面的能量，這樣就確定了所述口面的最后的相位。
1977年8月9日頒發給Frazeta等的題目為“具有尖銳截止單元方向圖案的有限掃描陣列天線系統”的美國專利4，041，501揭示了相控陣天線系統，其中有效的單元方向圖案借助于耦合電路被修正成與用來輻射在所選擇空間角度區域內的天線波束所需要的理想單元方向圖案很接近一致。掃描波束天線實施例中的耦合電路的使用可大大減少所需移相器的個數。
1978年7月4日頒發給Scillieri等人的題目為“扁平雷達天線”的美國專利4，099，181揭示了用于雷達裝置的扁平雷達天線，它包括多個平行排列成一線的輻射單元，其中在每個所述單元與雷達裝置之間流動的能量可以被調節，其特征為所述輻射單元是具有共平板輻射面的波導，所述波導按照四個象限分組，每個所述象限借助于在一個或兩個條件下適合于采取的饋電器件與雷達裝置相連。其中之一饋電給該象限的所有波導，另一個只給緊靠近天線中心的一排饋電，而不包括該象限的其它波導，由于提供了用于同時在同樣條件采用的四個饋電器件的裝置，所以雷達天線發射了相對于天線中心為對稱的雷達波束，且該波束按照饋電器件的不同條件而有不同的圖形。
1986年6月17日頒發給Kobus等人題目為“空間饋電雙平行板透鏡天線波束形成系統”的美國專利4，595，926描述了用于線性相控陣天線系統的波束形成系統，該天線系統可被用于非脈沖收發信機中，它包含一對串聯的平行板強制非聚焦透鏡，它為線性陣列提供適當的幅度遞減，以產生低副瓣輻射方向圖案。數字移相器被用于波束引導，而非聚焦透鏡可對由使用這種移相器引起的量化誤差去相關。
1970年12月8日頒發給Smith的題目為“掃描天線系統”的美國專利3，546，699揭示了掃描天線系統，包括排放在圓弧上的分開的同相電磁能源的固定陣列，具有與弧線形輸入輪廓匹配并靠近弧線的換能器，直線形輸出輪廓和其由換能器輻射的全部能量輸出均為同相的傳輸特性，以及用于在圓圈平面上環繞圓心旋轉換能器的裝置。
1994年2月1日頒發給Hirshfield等的題目為“有源發射相控陣天線”的美國專利5，283，587揭示了用于產生多個獨立的同步的天線波束、以照射想要照的區域而不照射其它區域的天線。這些區域的尺寸和形狀是陣列中的單元尺寸和個數的函數，波束數是饋電列陣列的波束形成網絡的個數的函數。陣列的所有單元都饋以同樣的幅度電平，波束形狀和方向由相位設置方式所確定。在該系統中沒有表示如何達到幅度遞減。在某些應用中，只有相位遞減是難以達到必需的波束形狀和壓縮副瓣的。
將希望得到的是能提供這樣的天線陣列，其中所采用的每個放大器具有幾乎一樣的輸出特性以限制由不同的內部結構的器件所造成的相反的相位影響，且允許陣列中的每個單元在幅度和相位兩方面都有有效的遞減。
本發明涉及相控陣發射天線系統，它包括多個輻射單元，每個輻射單元能發射電磁輻射。一個或多個恒定相位和幅度的放大器被附加于陣列的輻射單元，其中每個輻射單元能產生其相位與陣列中其它輻射單元相位幾乎是相同、但幅度不同的輻射。


圖1是用于有源發射相控陣天線的多個排陣單元的實施例的透視圖;
圖2是圖1的多單元相控陣天線中所采用的多個單元中的一個單元的橫截面圖的實施例的一個概略顯示圖;
圖3是圖2中所示空氣介質諧振腔的頂視草圖;
圖4是圖2中所使用的控制器的底視草圖;
圖5是本發明用作有源發射相控陣天線的多個排陣單元的實施例的前視圖;
圖6顯示了本發明驅動部分的一個實施例，其中一個天線單元(10)由單個放大器(68)所驅動;
圖7顯示了本發明的另一個驅動部分，其中一個天線單元(10)由兩個放大器所驅動;
圖8還顯示了本發明驅動部分的另一個實施例，其中一個天線單元(10)由四個放大器所驅動;以及圖9顯示了本發明驅動部分的最后的可選實施例，其中一個天線單元由未定個數(n)的放大器(在本情況中n＝2)所驅動。
單一相位控制現參考圖1，圖上顯示了有源發射相控陣天線8的一個實例，它包括排列成六角形的作為示例性的213個單元9，如Hirshfield等在美國專利No.5，283，587中所示(供此處作參考)。圖2顯示了包括在圖1天線8中的單個單元9。圖1的每個單元9與圖2中所顯示的單元相同，它包括一個能在兩個正交極化面中的每一面上輻射互相隔離25dB或更多的輻射單元。輻射單元由多階帶通濾波器裝置12所饋電，該濾波器可通過所要頻帶的能量，而對其它頻率阻止其能量通過。這一點是特別重要的，這是由于當把本發明的發射天線用作為通信衛星的部件以及通信衛星所使用的接收天線時，接收頻帶內來自發射機的寄生能量會引起飽和并干擾接收天線中靈敏的接收單元。在圖2的實施例中，濾波器裝置12包括一系列接連耦合的諧振腔，以保持為達到上述隔離所必須的高正交度。
濾波器裝置12連到裝在基板36上的空氣介質諧振腔14。空氣介質諧振腔14包含高效率單片放大器，它以推挽方式激勵正交微波能量。現參考圖3，這是圖2的空氣介質諧振腔的平面草圖，該激勵由探針18、20、30和32完成，這些探針分別與放大器22、24、26和28裝在一起。在圖3中，探針18和20被裝成互相相對180°來激勵諧振腔14，這樣當把它們加到輻射單元10時，它們的信號就結構性地相結合，這就提供了當放大器22和24互相反相激勵時完成推挽功能所必須的變換。放大器26和28類似地激勵探針30和32，這兩個探針為180°相間隔，并被旋轉在與探針18和20成90°的位置，這樣它們可以在諧振腔內激勵出正交的微波能量。兩對放大器借助于經過180°耦合器34A和34B的混合器輸入以相隔90°的相位被饋電，以產生圓極化。
為了完成對于正交波束來說所必須的精確的相位和幅度的一致性，放大器22、24、26和28必須完全相同。能做到這種一致性的唯一實際方法是利用單片微波集成電路(MMIC)，或制作放大器的類似技術。
90°混合器34示于圖3，終端為兩個點35a、35b。這兩個點代表了通過從圖4的底視圖所顯示的基板上的連接而進行的饋電，通過連接而進行饋電的其它兩端可看到是在位置38和39。其中一對激勵了右旋圓極化，而另一對激勵了左旋圓極化。另外，如果通過連接而進行饋電給出的信號被直接饋電到180°耦合器34A和34B而不利用90°混合器34，那么激勵出的就將是線極化波束而不是圓極化波束。混合器34通過接頭38和39由MMIC驅動放大器40和42所饋電，對每種極化有一種饋電接法，每種波束所要的極化由開關矩陣44所選擇，它們也為每種極化組合出所有信號，以饋給兩個放大器40和42。每個波束輸入端45(圖4中共有4個)包括電控移相器48和衰減器46，用來建立波束的方向和形狀(每個波束的尺寸)。對于任何給定波束，陣列的所有單元都以相同的電平被驅動。這是不同于其它的發射相控陣的，后者采用了陣列上幅度遞減來減小波束的副瓣。
在Hirshfield等的專利中所揭示的有源發射相控陣天線采用了等幅照射(無遞減)以達到天線功率的最大值。否則，天線單元的功率容量不能被充分利用。總的可利用功率可在無功率損耗下在波束組之間任意分配。對于給定的波束，天線所有單元的功率配置借助于設置衰減器46一旦被置定，然后就利用移相器48設置相位(此相位對每個單元來說多半是不同的)以建立波束的方向和形狀。對于所想要的波束形狀和方向的相位設置由合成波束程序來選擇。合成程序是迭代的計算嚴密的程序，它可由計算機來完成。合成程序的目的是形成這樣一個波束，它能最有效地照射所想要的區域，而不照射不想要的區域。區域可用規則的多邊形來描述，其任何一邊的最小尺寸由陣列中所選擇的單元數及其間隔所置定。通常陣列單元越多，可以合成的多邊形的形狀越復雜。調節相位的波束成形過程可產生所要的波束形狀，但也產生光柵式副瓣。本發明的另一個目的，正如用于衛星天線那樣，是減小光柵式副瓣的相對幅度，以防止它們出現在從衛星軌道位置所看到的地球表面上，這樣它們就不在鄰道波束中作為干擾出現，或者不把功率浪費在發射到不想要的位置上。合成程序使光柵式副瓣最小化，對于某些副瓣不能被最小化到可接受的水平的情況，它也可被用來在光柵式副瓣位置上產生波束零點。
相位和幅度控制由有源發射相控陣所產生的獨立波束數僅僅由為各單元饋電的移相器48和衰減器46的數目所限制。在圖1到圖4的實施例中，單一的相位考慮被利用來達到所要的波束形狀。經典的天線理論建議，要更好地控制天線副瓣和波束形狀可使用相位和幅度的同時遞減來達到。然而當相控陣用于功率傳輸而且采用了放大器時(典型的固態功率放大器)，那么在陣列中的所有放大器在幅度和相位的轉移特性方面互相追蹤是很重要的。
獲得相類似的相位和幅度特性的最簡單和最好的方式是把所有放大器都做成相同的。來用利用某些能產生可靠的相同幅度的技術的放大器，例如熟知的MMIC技術，能很好地做到這些特性的一致性。一旦所有放大器做得幾乎都是相同的，那么對它們的驅動也應做成幾乎相同的，這是非常重要的。這也是很必須的，因為放大器的轉移特性會隨著驅動電平的變化而改變。如果某些放大器的驅動負荷比其它的高，那么放大器68的轉移特性就會有差異，因而天線產生的電磁輻射方向圖案就會畸變。
圖5是用于相控型天線70的示例性陣列的前視圖，其中每個圓形代表輻射單元10，連到每個輻射單元10的放大器的數字表示加到該輻射單元的信號幅度。圖5結構中的最低幅度為1。所顯示的僅有的幾種幅度是1、2和4(它們均為最低幅度1的整數倍)。圖5顯示了一個六角形陣列(由于每個單元都有六個最靠近的相鄰單元)。遞減增量是1、1、2、4、4，表示最外面一圈76a的每個單元的幅度為1，鄰近的幾圈76b、76c、76d和76e上的單元幅度分別為1、2、4以及最后的4。雖然圖5實施例顯示了特定的遞減結構1、1、2、4、4，但任何想要的遞減均可使用以下所闡述的方法來實現。
可以有兩種實施例來為天線陣列提供控制遞減的能力，做成示于圖5的結構或某些其它類似的結構。第一個實施例被稱為混合器結構，而第二個實施例被稱為平行結構。
混合結構圖6到圖8顯示了幾種不同的驅動結構，它可被利用來產生圖5的遞減(或任何其它遞減陣列利用了1個、2個或4個附加在每個幅射單元10上的放大器)，其中最佳地選擇了這種遞減。被遞減的輸出的相位和幅度特性必須同時予以考慮。對于每個放大器來說，加到任何放大器的任意整數倍的最低功率都必須在遞減天線陣列中被提供。
圖6到圖8顯示了為輻射單元10驅動的部件，其中信號的重新組合能以這樣的方式實現，即從一個或多個放大器68來的功率可被加到一個輻射單元10。特別地，當一個放大器68的輸出被加到90°混合器88時(90°混合器是相位分配器，其中兩個輸出信號具有幾乎相等的幅度，而它們的相位相差90°)，以及使用90°混合器88來驅動輻射單元10時，就像在圖6中的情形一樣;那么90°混合器的輸出就被裝在輻射單元10附近的兩個探針耦合到輻射單元10，該結構將產生相位上及幾何上正交的波前，以達到圓極化的意義(在這種情況下是TE11型結構)。術語“輻射單元”，就像在本文中所使用的那樣，意味著使用于任何喇叭天線、微帶天線或者其它能發射電磁輻射的器件。
當使用兩個放大器去驅動一個輻射單元時，就像在圖7中的情形一樣，那么兩個放大器中的每一個均可直接與一個探針84相串聯連接。相位正交可借助于使用90°混合器來達到，就像前面參照圖4所描述的那樣。90°混合器的兩路輸出連接到每個放大器68的輸入端90，該結構將產生加到圖6結構的輻射單元上的功率的兩倍。
圖8顯示了用來驅動輻射單元10的放大器數目增加到4，結果是圖6實施例的功率輸出的四倍。四個探針84以90°間隔的方式安裝在輻射單元的四周(輻射單元最好選為圓形或方形的外形)。為了完成這一點，在每個相鄰的探針上信號必須以90°互相交替，以建立一個傳播進入自由空間的圓形波前，這是借助于采用一個90°的和兩個180°的混合器100、102、104來完成的。第一個90°的混合器100的兩路輸出被輸入到180°的混合器102、104的各個輸入端，如圖8所示。兩個180°的混合器102、104的輸出分別為0°和180°以及90°和270°，而它們被固定在輻射單元10的外圍。這樣，圓形波前就可在輻射單元內形成。注意到，雖然在本文中使用了術語“圓形波前”，但也可能借助于控制加到每個探針上的相對信號強度而給出橢圓形波前。這里傾向于把橢圓形波前包括在本發明所使用圓形波前的定義之中。
平行結構上面所描述的本發明的混合器結構中(圖6到圖8)，1個、2個或4個放大器直接驅動使用90°的和180°的混合器的輻射單元，藉此產生相移以達到所想要的遞減。然而這種結構可能屬于在制作和理解方面最簡單的系列，那么做出用于產生遞減的本發明的另一個實施例也屬于本發明的范疇。任何整數個幾乎全同的放大器由功率分配裝置平行地被驅動，放大器的輸出被加到功率合成器。可使用任意個數的放大器，只要個數n與特定的相移量(360°/n)相聯系。圖9上顯示了該結構的一個例子，把它稱為平行結構。功率合成器的單個輸出信號加到90°混合器，以產生所想要的圓極化。
名詞“n個單元平行”被定義為n個單元中的每一個被驅動到相同的幅度，由功率分配器把加到所有連接到每個輻射單元的放大器的總的輸入功率除以放大器的個數n;把1/n的總功率傳遞到每個放大器68;然后經過n路低損功率合成器把功率重新合成在一起，這樣n乘以每個放大器68的功率就是在功率合成器輸出端所產生的功率，就像是由單個放大器所產生的那樣。
在圖9中，采用了低損耗功率分配器80(典型地是90°的混合器)和功率合成器82(它是與功率分配器80相反接法的90°的混合器)。每個放大器的路徑83、85的相對相位被進行匹配，以致于通過功率合成器82進行重新合成的、在輸出端O處的信號是同相的。進到放大器的總的驅動電平(加到功率分配器80的輸入)必須增加n倍(在圖9中，n＝2)再加上在合成器和分配器中的傳輸損耗，以達到對最后的放大器足夠的驅動量，這是該過程的一個技巧，首要目的是把輸出功率增加n倍。在輸出端O處所加的功率為只使用單個放大器68的電路所產生的功率的兩倍。功率輸出可被修正成任何整數值，只要簡單地改變放大器的數目，放大器裝在功率分配器80和功率合成器82之間。以上參考圖9所描述的全部元件可被看作為功率放大部分86。
功率合成器82的輸出O(也就是功率放大部分86)被輸入到功率分配部分87中，它與圖6的結構相同(在結構上和功能上)，除了把放大器68替換成功率放大部分86。這樣，功率分配部分中也有與圖6的實施例一樣的參考特征。以上參考圖6所描述的情況中，可借助于在功率放大部分86的驅動下功率分配部分87的作用，在輻射單元中產生圓極化。
一般原理在以上的本發明實施例4，如果輻射單元10是喇叭，那么驅動部分(圖5到圖9中所示出)所產生的信號在喇叭頸部的自由空間內合成。如果輻射單元10是介質基板上的微帶貼片，那么信號就在探針和單元之間的介質內，或者就在貼片本身中合成。對任何眾所周知的發射輻射的器件的利用都可以用作為本發明的輻射單元。
在所有本發明的實施例中，放大器應當直接連到探針上，這樣信號就在喇叭中的自由空間內或在與微帶貼片陣列有關的介質材料中以最有效地耦合多個放大器的狀態被組合在一起(因為這能使不想要的損耗機會變為最小)。另外，即使輻射單元的輸出信號在相位特性上被描述成圓極化，而實際輸出為橢圓極化仍屬于本發明的范圍;這樣，圓形相位圖形的指示方面的任何描述也就與橢圓形相位圖形的合在一起了。
雖然這里以本發明優選實施例來進行具體顯示和描述了本發明的內容，但那些熟悉本技術者仍應當理解到在形式和細節上的某些改變仍沒有背離本發明的范圍和精神。
權利要求
1.相控陣發射天線系統，用于產生多個幅度遞減的獨立的同時的微波信號波束，包括裝在基板上的陣列上的多個天線單元，所述天線單元中的每一個包括放大器裝置和裝在所述基板上的諧振腔中的混合器耦合器，用于提供具有所選擇相位的正交微波能量信號；響應于所述諧振腔在所選擇的頻帶內的微波輸出信號或通過信號的濾波器裝置；所述多個天線單元中的每一個發射多個同時的微波波束中的一個，具有潛在的不同功率值和不同相位值，它們確定了所述波束的形狀和發射方向，其中放大器的個數是可改變的，且幾乎相同的功率被加到至少兩個所述的放大器裝置；以及響應于通過微波濾波器裝置的所述微波信號的輻射單元，用于以一定的方向和形狀的波束來發射微波信號。
2.按照權利要求1的相控陣發射天線系統，其特征在于所述諧振腔包括裝在所述腔內的且二者之間相隔180°的第一對微波探針，和裝在所述腔內的且二者之間相隔180°的第二對探針，所述的第一對和第二對探針裝成互相間隔90°，第一對線性放大器連接到所述第一對探針以及第二對線性放大器連接到所述第二對探針，用來在所述腔內激勵正交的微波能量。
3.按照權利要求2的相控陣發射天線系統，其特征在于所述基板包括連接到所述腔內的所述第一對和第二對放大器與探針的移相裝置和衰減裝置，用于提供正交相位信號，以產生圓極化信號，其中的一對放大器和探針被激勵產生右旋圓極化，而另一對放大器和探針被激勵產生左旋圓極化。
4.按照權利要求3的相控陣發射天線系統，其特征在于所述移相裝置和衰減裝置包括多個分離的移相和衰減電路以及連接到每個所述移相和衰減電路的開關矩陣，以便把各個極化信號選擇接通到所述腔內的所述放大器對和探針對上，所述的各個極化信號規定了從所述喇叭發射的所述微波波束的方向和形狀。
5.按照權利要求4的相控陣發射天線系統，其特征在于所述衰減器裝置被設置成這樣的狀態以致由所述多個單元的所述輻射單元發射的所述微波波束等于所述陣列中由任何的單元產生的任何微波波束的最低的潛在幅度的某個倍數。
6.按照權利要求5的相控陣發射天線系統，其特征在于包括多個功率信號，其中用于每個天線單元的所述移相和衰減電路包括多個串聯的移相和衰減電路，所述多個串聯移相和衰減電路中的每一個連接各自的功率信號，其中所述多個串聯移相和衰減電路中的每一個與由所述天線單元所發射的各自的波束有關，以及其中各個所述串聯移相和衰減電路為每個有關波束建立其方向和形狀。
7.按照權利要求6的相控陣發射天線系統，其特征在于還包括連接到每個所述移相電路和衰減電路的控制裝置，用于把所述移相電路設置到所選擇的值，以提供所要的波束方向和形狀。
8.按照權利要求1的相控陣發射天線系統，其特征在于所述放大器裝置包含單片微波集成電路(MMIC)放大器，把所述發射波束保持互相獨立，以使多個波束同時被發射而又不相互作用。
9.相控陣發射天線系統，包括多個輻射單元，每個輻射單元能發射電磁輻射;一個或多個恒定相位和幅度放大器，附加于所述陣列中的所述輻射單元上，其中每個輻射單元能產生和陣列中其它輻射單元幾乎相同的相位的輻射，但幅度不同。
10.按照權利要求9的相控陣發射機，其特征在于由輻射單元所能產生的所述幅度是所能產生的最小幅度的整數倍。
11.按照權利要求9的相控陣發射機，其特征在于，由所述輻射單元在所述陣列中心處所能產生的幅度大于由所述輻射單元在所述陣列周圍處所能產生的幅度。
12.按照權利要求10的相控陣發射機，其特征在于多個探針在輻射單元周圍按增量排列。
13.按照權利要求12的相控陣發射機，其特征在于還包括裝在所述放大器與所述輻射單元之間的相位分配器。
14.按照權利要求13的相控陣發射機，其特征在于對于由一個放大器饋電的那些輻射單元來說，放大器的輸出被加到相位分配器，所述相位分配器的輸出被連接到所述的探針。
15.按照權利要求13的相控陣發射機，其特征在于對于由兩個放大器饋電的那些輻射單元來說，每個所述的放大器將被附加于按增量排列的所述的一個探針上。
16.按照權利要求12的相控陣發射機，其特征在于對于由四個放大器饋電的那些輻射單元來說，幾乎均勻的饋電信號源將被連到每個所述放大器的輸出，每個所述的放大器將被附加于在所述輻射單元周圍按不同的增量排列的所述的一個探針上，以及每個放大器的相位將延遲于其鄰近的放大器。
17.按照權利要求12的相控陣發射機，其特征在于所述輻射單元被“n”個放大器饋電，其中加到所述輻射單元的功率的幾乎1/n被加到每個所述的放大器。
18.按照權利要求17的相控陣發射機，其特征在于所述的n個放大器被并聯饋電。
19.按照權利要求17的相控陣發射機，其特征在于n個放大器的輸出由功率合成器以同相合成，功率合成器的輸出被加到相位分配器。
20.按照權利要求9中所描述的相控陣發射機，其特征在于所述的輻射是橢圓極化的。
21.按照權利要求9中所描述的相控陣發射機，其特征在于所述的輻射是圓極化的。
22.制作具有多個輻射單元的天線陣列的方法，輻射信號能由每個所述輻射單元產生，輻射幅度能在任意兩個所述輻射單元之間改變，該方法包括以下步驟把許多幾乎同樣構成的和被驅動的放大器的輸出加到每個所述輻射單元，加到每個輻射單元的相同放大器的個數相應于由所述輻射單元所產生的輸出信號的強度，從每個所述輻射元件輸出的信號的相位幾乎是相同的。
23.按照權利要求22中所描述的方法，其特征在于所述輸出信號的相位是橢圓形的。
24.按照權利要求22中所描述的方法，其特征在于所述輸出信號的相位是圓形的。
全文摘要
相控陣發射天線系統包括多個輻射單元，每個輻射單元能發射電磁輻射。一個或多個恒定相位和幅度的放大器被附加于陣列中的輻射單元上，其中每個輻射單元按照能簡化執行過程的方案產生和陣列中其它輻射單元的相位幾乎相同但具有不同幅度的輻射。
文檔編號H01Q23/00GK1106577SQ9411683
公開日1995年8月9日 申請日期1994年10月8日 優先權日1994年1月31日
發明者E·希爾什菲爾德 申請人:羅拉爾奎爾康衛星服務有限公司