СИСТЕМА ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ

1. Фазированная антенная решетка, содержащая:
решетку из антенных элементов, создающих луч в направлении электрической оси антенны;
множество фазовращателей, выполненных с возможностью реагирования на команды регулировки фаз из множества сигналов, передаваемых с помощью решетки из антенных элементов;
контроллер для передачи команд на множество фазовращателей, причем множество фазовращателей используют переданные команды для направления луча в пределах диапазона углов сканирования относительно направления электрической оси антенны; и
множество усилителей для усиления множества сигналов, причем каждый из множества усилителей подключен к порту антенны решетки из антенных элементов и имеет рабочую характеристику, которая зависит от импеданса порта антенны у порта антенны, при этом импеданс антенны изменяется в зависимости от угла сканирования луча в пределах диапазона углов сканирования, а максимальная рабочая характеристика достигается при значении импеданса порта антенны, которое соответствует конкретному углу сканирования в пределах диапазона углов сканирования, отличающегося от направления электрической оси антенны.
2. Фазированная антенная решетка по п. 1, в которой каждый из множества антенных элементов имеет соответствующий контур согласования импеданса для регулировки импеданса у порта антенны таким образом, чтобы максимальное значение рабочей характеристики достигалось, когда импеданс порта антенны соответствует выбранному углу сканирования.
3. Фазированная антенная решетка по любому одному из пп. 1, 2, в которой конкретный угол сканирования в пределах диапазона углов сканирования выбирают таким образом, чтобы максимизировать показатель характеристики фазированной антенной решетки.
4. Фазированная антенная решетка по п. 3, в которой множество усилителей включает первое множество усилителей, каждый из которых выполнен с возможностью усиления сигнала из множества сигналов, принятых на соответствующем антенном элементе, причем показатель характеристики включает отношение коэффициента усиления антенны к шумовой температуре для фазированной антенной решетки.
5. Фазированная антенная решетка по п. 4, в которой показатель характеристики представляет собой первую рабочую характеристику, а конкретный угол сканирования представляет собой первый конкретный угол сканирования, множество усилителей включает второе множество усилителей, каждый из которых выполнен с возможностью усиления сигнала из множества сигналов для передачи на соответствующий антенный элемент таким образом, что максимальное значение второго показателя характеристики фазированной антенной решетки достигается, когда импеданс порта антенны соответствует второму конкретному углу сканирования, отличному от направления электрической оси антенны и первого конкретного угла сканирования, а второй показатель характеристики включает одно из эффективной мощности излучения для фазированной антенной решетки и эффективной мощности изотропного излучения для фазированной антенной решетки.
6. Фазированная антенная решетка по п. 3, в которой каждый из множества усилителей выполнен с возможностью усиления сигнала из множества сигналов для передачи на соответствующий антенный элемент, причем показатель характеристики включает одно из эффективной мощности излучения для фазированной антенной решетки и эффективной мощности изотропного излучения для фазированной антенной решетки.
7. Фазированная антенная решетка по п. 3, в которой конкретный угол сканирования выбирают таким образом, чтобы минимальное значение показателя характеристики для всех углов сканирования в пределах диапазона углов сканирования было максимальным.
8. Фазированная антенная решетка по п. 3, в которой конкретный угол сканирования выбирают таким образом, чтобы максимизировать общую сумму показателя характеристики для всех углов сканирования в пределах диапазона углов сканирования.
9. Фазированная антенная решетка по п. 3, в которой диапазон углов сканирования определяет максимальный угол сканирования, а конкретный угол сканирования выбирают таким образом, чтобы он находился посередине между направлением электрической оси антенны и максимальным углом сканирования.
10. Фазированная антенная решетка по п. 3, в которой конкретный угол сканирования выбирают таким образом, чтобы максимизировать функцию показателя характеристики для всех углов сканирования в пределах собственного подмножества заданного диапазона углов сканирования.
11. Фазированная антенная решетка по п. 10, в которой собственное подмножество заданного диапазона углов сканирования не включает направления электрической оси антенны.
12. Способ реализации фазированной антенной решетки, имеющей направление электрической оси антенны, включающий:
выбор угла сканирования в пределах заданного диапазона углов сканирования для фазированной антенной решетки таким образом, чтобы выбранный угол сканирования отличался от угла сканирования, связанного с направлением электрической оси антенны, причем импеданс порта антенны, связанный с каждым из множества антенных элементов, составляющих фазированную антенную решетку, изменяется в зависимости от угла сканирования фазированной антенной решетки; и
конфигурирование множества усилителей, каждый из которых подключен к порту антенны одного из множества антенных элементов таким образом, что максимального значения рабочей характеристики для множества усилителей достигают, когда импеданс у порта антенны соответствует выбранному углу сканирования.
13. Способ по п. 12, в котором выбор угла сканирования в пределах заданного диапазона углов сканирования для фазированной антенной решетки включает выбор угла сканирования для достижения экстремума для функции показателя характеристики фазированной антенной решетки для всех углов сканирования в пределах подмножества заданного диапазона.
14. Способ по п. 13, в котором показатель характеристики представляет собой одно из отношения коэффициента усиления антенны к шумовой температуре для фазированной антенной решетки, эффективной мощности излучения для фазированной антенной решетки и эффективной мощности изотропного излучения для фазированной антенной решетки.
15. Способ по любому одному из пп. 13, 14, в котором выбор угла сканирования для обеспечения экстремума для функции показателя характеристики для всех углов сканирования в пределах подмножества заданного диапазона включает выбор угла сканирования для максимизации общей суммы для показателя характеристики для всех углов сканирования в пределах подмножества заданного диапазона.
16. Способ по любому одному из пп. 13-15, в котором выбор угла сканирования для обеспечения экстремума для функции показателя характеристики для всех углов сканирования в пределах подмножества заданного диапазона включает выбор угла сканирования для максимизации минимального значения показателя характеристики для всех углов сканирования в пределах подмножества заданного диапазона.
17. Способ по любому одному из пп. 13-16, в котором подмножество заданного диапазона представляет собой собственное подмножество заданного диапазона.
18. Способ по любому одному из пп. 13-17, в котором выбор угла сканирования в пределах заданного диапазона углов сканирования для фазированной антенной решетки включает выбор первого угла сканирования, отличного от угла сканирования, связанного с направлением электрической оси антенны, и второго угла сканирования, отличного от каждого из углов сканирования, связанного с направлением электрической оси антенны, и первого угла сканирования, и конфигурирование множества усилителей включает:
конфигурирование первого набора усилителей, которые усиливают принимаемые сигналы таким образом, что максимальное значение первой рабочей характеристики, связанной с фазированной антенной решеткой, достигается, когда импеданс у порта антенны соответствует первому углу сканирования; и
конфигурирование второго набора усилителей, которые усиливают передаваемые сигналы таким образом, что максимальное значение второй рабочей характеристики, связанной с фазированной антенной решеткой, достигается, когда импеданс у порта антенны соответствует второму углу сканирования.
19. Способ по любому одному из пп. 12-18, в котором конфигурирование множества усилителей включает обеспечение контура согласования импеданса для каждого из множества усилителей для регулировки импеданса у порта антенны, к которому подключен усилитель.
20. Фазированная антенная решетка, содержащая:
решетку из антенных элементов, создающих луч в направлении электрической оси антенны;
первый набор фазовращателей, выполненных с возможностью реагирования на команды для регулировки фаз принимаемых сигналов, принимаемых решеткой из антенных элементов;
второй набор фазовращателей, выполненных с возможностью реагирования на команды для регулировки фаз передаваемых сигналов для передачи с помощью решетки из антенных элементов;
контроллер для обеспечения команд для первого набора фазовращателей и второго набора фазовращателей, причем обеспечиваемые команды используют для направления луча в пределах диапазона углов сканирования относительно направления электрической оси антенны; и
первый набор усилителей для усиления принимаемых сигналов и второй набор усилителей для усиления передаваемых сигналов, причем каждый из первого набора усилителей и каждый из второго набора усилителей подключен к порту антенны решетки из антенных элементов, причем:
каждый из первого набора усилителей имеет первую рабочую характеристику, которая зависит от импеданса порта антенны у порта антенны, причем импеданс антенны изменяется в зависимости от угла сканирования луча в пределах диапазона углов сканирования, при этом максимальная первая рабочая характеристика достигается при первом значении импеданса порта антенны, которое соответствует первому углу сканирования, который отличается от направления электрической оси антенны; и
каждый из второго набора усилителей имеет вторую рабочую характеристику, которая зависит от импеданса порта антенны у порта антенны, причем максимальная вторая рабочая характеристика достигается при втором значении импеданса порта антенны, которое соответствует второму углу сканирования, который отличается от каждого из направления электрической оси антенны и первого угла сканирования.
21. Фазированная антенная решетка по п. 20, в которой первый угол сканирования выбирают для обеспечения максимизации первого показателя характеристики фазированной антенной решетки, а второй угол сканирования выбирают для обеспечения максимизации второго показателя характеристики фазированной антенной решетки.
22. Фазированная антенная решетка по п. 21, в которой первый показатель характеристики включает отношение коэффициента усиления антенны к шумовой температуре для фазированной антенной решетки, а второй показатель характеристики включает одно из эффективной мощности излучения для фазированной антенной решетки и эффективной мощности изотропного излучения для фазированной антенной решетки.
23. Фазированная антенная решетка по любому одному из пп. 20-22, в которой первый угол сканирования выбирают таким образом, чтобы минимальное значение первого показателя характеристики для всех углов сканирования в пределах диапазона углов сканирования было максимальным, и второй угол сканирования выбирают таким образом, чтобы минимальное значение второго показателя характеристики для всех углов сканирования в пределах диапазона углов сканирования было максимальным.
24. Фазированная антенная решетка по любому одному из пп. 20-22, в которой первый угол сканирования выбирают таким образом, чтобы максимизировать общую сумму для первого показателя характеристики для всех углов сканирования в пределах диапазона углов сканирования.
25. Фазированная антенная решетка по любому одному из пп. 20-22, в которой диапазон углов сканирования определяет максимальный угол сканирования, а первый угол сканирования выбирают таким образом, чтобы он находился посередине между направлением электрической оси антенны и максимальным углом сканирования.
26. Фазированная антенная решетка по любому одному из пп. 20-22, в которой первый угол сканирования выбирают таким образом, чтобы максимизировать функцию первого показателя характеристики для всех углов сканирования в пределах собственного подмножества заданного диапазона углов сканирования.
27. Фазированная антенная решетка по п. 26, в которой собственное подмножество заданного диапазона углов сканирования не включает направления электрической оси антенны.