新型寬帶數(shù)字多波束相控陣天線設(shè)計(jì)?

任燕飛，張?jiān)?，曾浩?，郝黎宏，唐洪軍

（1.中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都610036；2.重慶大學(xué)，重慶400044）

新型寬帶數(shù)字多波束相控陣天線設(shè)計(jì)?

任燕飛1，??，張?jiān)?，曾浩1，2，郝黎宏1，唐洪軍1

（1.中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都610036；2.重慶大學(xué)，重慶400044）

傳統(tǒng)相控陣天線系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)多波束，在重量、體積、功耗等方面會(huì)有明顯的增加，系統(tǒng)的基本可靠性也顯著降低?；谲浖o(wú)線電思想，利用超外差結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)寬帶信號(hào)變頻，并對(duì)瞬時(shí)帶寬內(nèi)的信號(hào)同時(shí)進(jìn)行模／數(shù)或數(shù)／模變換，再根據(jù)串口提供的每個(gè)波束方位、俯仰和頻率等信息，在基帶實(shí)現(xiàn)數(shù)字多波束形成。設(shè)計(jì)了一套S頻段、瞬時(shí)寬帶100 MHz的數(shù)字多波束相控陣天線系統(tǒng)。測(cè)試結(jié)果表明，該天線可收發(fā)同時(shí)形成3個(gè)獨(dú)立波束，每個(gè)波束在俯仰面0°～70°、方位面全向的掃描范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)EIRP值不小于40 dBm，G／T值不小于－20 dB／K的優(yōu)良指標(biāo)。該設(shè)計(jì)可以有效提高系統(tǒng)靈活性，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度。

相控陣；寬帶天線；數(shù)字多波束；軟件無(wú)線電

1 引言

數(shù)字相控陣天線因其波束掃描快、波束易于賦形和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在諸多平臺(tái)上得到了廣泛應(yīng)用，如星載［1－2］、機(jī)載、彈載等，特別是易于與平臺(tái)共形的能力，為其在高機(jī)動(dòng)平臺(tái)上的應(yīng)用提供了可能。隨著平臺(tái)功能多樣化，對(duì)孔徑數(shù)量的要求也越來(lái)越多，但是平臺(tái)的可用尺寸成為其制約因素之一，這就要求一副孔徑具備多種功能的特點(diǎn)。在美國(guó)的F-22戰(zhàn)機(jī)中，已經(jīng)根據(jù)孔徑的工作頻率和輻射區(qū)域進(jìn)行了孔徑高度綜合［3］?？讖揭玫竭M(jìn)一步綜合，必須將輻射工作區(qū)域不同的孔徑進(jìn)行綜合，這就要求一副孔徑具備多波束能力。

傳統(tǒng)的數(shù)字多波束形成技術(shù)只是單波束形成的復(fù)制，隨著波束形成數(shù)量的增加，系統(tǒng)硬件也成倍增加，不利于工程應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)了一種新型的寬帶數(shù)字多波束有源相控陣天線，利用超外差結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了寬帶信號(hào)變頻，并通過(guò)將較寬的瞬時(shí)帶寬內(nèi)多個(gè)信號(hào)同時(shí)采樣，在數(shù)字域?qū)崿F(xiàn)多個(gè)信號(hào)的分離和波束形成，極大地降低系統(tǒng)的硬件復(fù)雜度，提高系統(tǒng)的可靠性。

2 傳統(tǒng)多波束形成技術(shù)

傳統(tǒng)的波束形成都是在模擬域?qū)崿F(xiàn)，通過(guò)波控器控制移相器改變每路信號(hào)的相位，實(shí)現(xiàn)波束掃描；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)增加通道和移相器的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)多波束形成。可以說(shuō)，這種意義上的多波束形成只是一種復(fù)制，意味著體積、功耗和重量上成倍增加，硬件非常復(fù)雜。而且波束形成網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)完成后，波束形狀不容易改動(dòng)。隨著大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，數(shù)字相控陣技術(shù)得到了迅速發(fā)展，采用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)波束形成的諸多優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的肯定。

數(shù)字波束形成（DBF）是陣列天線和信號(hào)處理等諸多領(lǐng)域的綜合技術(shù)。DBF具有波束掃描快、波束易于賦形和抗干擾能力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前，很多平臺(tái)的天線都采用了DBF技術(shù)。

DBF通過(guò)在基帶上采用DSP或FPGA來(lái)完成對(duì)各陣元信號(hào)的加權(quán)求和運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)多波束形成。一個(gè)典型的數(shù)字多波束天線系統(tǒng)包括3個(gè)主要部分：天線陣列、收發(fā)信機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理器。DBF技術(shù)既可以應(yīng)用于接收模式，也可以應(yīng)用于發(fā)射模式。

傳統(tǒng)的數(shù)字多波束有源相控陣天線原理如圖1所示。雖然多波束形成在數(shù)字實(shí)現(xiàn)，但是通過(guò)控制本振將幾個(gè)信號(hào)變頻到相同的中頻，波束形成的數(shù)量越多，設(shè)備的組成就越大，相應(yīng)的體積和重量以及系統(tǒng)的基本可靠性就越低。

圖1 傳統(tǒng)數(shù)字多波束相控陣天線原理框圖Fig.1 The principle block diagram of traditional digital multi-beam phased array antenna

基于此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種寬帶采樣的數(shù)字多波束有源相控陣天線。通過(guò)將帶內(nèi)的多個(gè)信號(hào)同時(shí)進(jìn)行數(shù)字化，在數(shù)字域?qū)⒉煌l率的信號(hào)下變頻至基帶，再進(jìn)行波束形成。這樣可以省去大量的硬件設(shè)備，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度。

3 本文方案設(shè)計(jì)

3.1 主要技術(shù)指標(biāo)

天線體制為數(shù)字多波束有源相控陣；頻率：前向鏈路S1，工作帶寬100 MHz（單個(gè)信號(hào)帶寬12 MHz）；返向鏈路S2，工作帶寬100 MHz（單個(gè)信號(hào)帶寬12 MHz）；收發(fā)各3個(gè)獨(dú)立可控波束；前向鏈路左旋圓極化，返向鏈路右旋圓極化；掃描范圍：方位角360°，俯仰角0°～70°；天線增益大于等于11 dBi；EIRP≥40 dBm；G／T≥－20 dB／K。

3.2 工作原理

新型寬帶數(shù)字多波束有源相控陣天線由接收天線和發(fā)射天線兩部分組成，可以同時(shí)形成3個(gè)獨(dú)立的發(fā)射與接收波束，波束指向可快速掃描，波束形狀可靈活變化。

在接收狀態(tài)時(shí)，天線陣面會(huì)接收空間傳來(lái)的電磁波，經(jīng)多級(jí)濾波、放大，抑制100 MHz工作帶寬外的干擾信號(hào)，并將帶內(nèi)信號(hào)放大；經(jīng)混頻器，將射頻信號(hào)下變頻至中頻；ADC實(shí)現(xiàn)帶內(nèi)100 MHz信號(hào)的模數(shù)變換；FPGA根據(jù)計(jì)算機(jī)傳過(guò)來(lái)的3個(gè)波束方位、俯仰、頻率等信息計(jì)算出相應(yīng)的加權(quán)值，并分別將3組信號(hào)加權(quán)求和，最后通過(guò)數(shù)字變頻，將3組信號(hào)下變頻至相同的低中頻輸出。

在發(fā)射狀態(tài)時(shí)，F(xiàn)PGA根據(jù)計(jì)算機(jī)傳過(guò)來(lái)的3個(gè)發(fā)射信號(hào)的射頻頻率信息將輸入的3路低中頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行上變頻，并將每路中頻信號(hào)分為7路，再根據(jù)方位、俯仰信息計(jì)算出相應(yīng)的加權(quán)值，對(duì)信號(hào)分別進(jìn)行加權(quán)；將3組信號(hào)依次取一路相加，重新組合，經(jīng)上變頻、濾波、放大后，由天線發(fā)射出去。

該系統(tǒng)由天線陣面、收發(fā)信道（TR組件）、數(shù)字波束形成和供電模塊等組成，功能框圖如圖2所示。

圖2 新型數(shù)字多波束相控陣天線原理框圖Fig.2 The principle block diagram of the novel digital multi-beam phased array antenna

3.3 天線坐標(biāo)定義

天線球面坐標(biāo)系是以天線陣面中心為原點(diǎn)，X軸和Y軸在陣面上，根據(jù)天線在飛機(jī)上的位置指向不同，Z軸垂直于陣面指向機(jī)體外，且X軸、Y軸和Z軸構(gòu)成右手系。在天線安裝位置情況下，天線球坐標(biāo)系的X、Y、Z軸指向定義如圖3所示。每個(gè)天線球面坐標(biāo)系包含以下坐標(biāo)參數(shù)：

（1）方位角φ，坐標(biāo)系中任一點(diǎn)在xy平面投影和原點(diǎn)的連線與x軸正向之間的夾角，從x軸正向開(kāi)始算起，以x軸正向經(jīng)過(guò)90°到y(tǒng)軸正向的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)檎?，范圍?°～360°；

（2）俯仰角θ，坐標(biāo)系中任一點(diǎn)和原點(diǎn)的連線與z軸正向之間的夾角，從z軸正向開(kāi)始算起，范圍為0°～180°；

（3）極半徑r。

圖3示意了天線的方位角和俯仰角。

圖3 天線坐標(biāo)定義Fig.3 Coordinate definition of antenna

3.4 關(guān)鍵技術(shù)分析

3.4.1 陣面設(shè)計(jì)

陣列流型的設(shè)計(jì)與天線增益和掃描范圍有直接的關(guān)系。

根據(jù)指標(biāo)要求，天線法向增益不小于11 dBi，天線陣元數(shù)至少需要7元。由于圓環(huán)陣列可以擴(kuò)展天線波束的掃描范圍，在天線掃描過(guò)程中可以基本維持天線波束的形狀和天線增益，可大體上保持相同的互耦等。陣列形式如圖4所示。

圖4 陣列流型示意圖Fig.4 Array manifold sketch map

陣元間距的選擇關(guān)系到天線互耦和天線波束柵瓣兩項(xiàng)重要指標(biāo)。為了減小天線互耦，需要增大陣元的間距，但是增大陣元間距會(huì)提高天線波束柵瓣。對(duì)于相控陣天線而言，柵瓣的出現(xiàn)會(huì)影響最大波束掃描角。對(duì)于陣元間距相等的陣列，最大掃描角θmax＝70°，根據(jù)不出現(xiàn)柵瓣條件

因此，d＜0.51λ。實(shí)際取的單元間距略小于理論極限值，取天線陣元間距為d＝0.48λ。與剛好不出現(xiàn)柵瓣的單元間距相比，此間距有利于大掃描角時(shí)得到較高的增益和較低的副瓣，代價(jià)是法向增益略有下降。

3.4.2 中頻選擇

設(shè)計(jì)采用一次變頻的方案，為了很好地解決鏡頻抑制問(wèn)題，需要選擇高中頻，而為了降低中頻采樣難度，減小功耗，需要選擇低中頻。

對(duì)于接收通道，中頻的選擇還關(guān)系到抗混疊濾波器的設(shè)計(jì)，綜合考慮后，接收本振信號(hào)LO1，中頻信號(hào)即為300 MHz，此時(shí)信號(hào)與鏡頻相隔較遠(yuǎn)，射頻帶通濾波器完全可以對(duì)鏡頻進(jìn)行濾波處理，避免噪聲疊加影響信號(hào)的信噪比。

對(duì)于發(fā)射通道，為了避免發(fā)射本振信號(hào)對(duì)接收通道造成干擾，選擇發(fā)射中頻信號(hào)為300 MHz，本振信號(hào)LO2。

3.4.3 收發(fā)隔離設(shè)計(jì)

對(duì)于收發(fā)同時(shí)工作的系統(tǒng)，收發(fā)隔離是比較關(guān)鍵的指標(biāo)。由于系統(tǒng)的發(fā)射功率一般都很大，單靠收發(fā)陣列的空間和極化隔離并不能滿(mǎn)足要求，這就要求信道內(nèi)增加濾波器對(duì)工作頻帶外，特別是可能干擾到其他通道的信號(hào)進(jìn)行抑制。

設(shè)計(jì)中，信道模塊被劃分為3個(gè)獨(dú)立功能的模塊，即接收模塊、發(fā)射模塊和本振模塊，發(fā)射模塊和接收模塊通過(guò)本振模塊聯(lián)系在一起?；祛l器的射頻對(duì)本振、中頻對(duì)本振的隔離度都大于25 dB，功分器的路間隔離度為15 dB，S1頻率濾波器對(duì)S2頻率信號(hào)抑制大于70 dB，S2頻率濾波器對(duì)S1頻率信號(hào)抑制大于70 dB，所以接收對(duì)發(fā)射的隔離大于100 dB。

對(duì)于發(fā)射功率40 W的天線，只要收發(fā)天線空間距離達(dá)到0.5 m，極化隔離達(dá)到18 dB，該設(shè)計(jì)即可滿(mǎn)足要求。

3.4.4 數(shù)字波束形成設(shè)計(jì)

國(guó)內(nèi)許多學(xué)者對(duì)數(shù)字波束形成進(jìn)行了一定的研究和設(shè)計(jì)［2，4－6］。本模塊為該天線系統(tǒng)的重要節(jié)點(diǎn)，主要考慮采用可編程FPGA實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的DBF算法構(gòu)架，采用高速串行接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與命令的交互。

模塊內(nèi)部接收DBF功能單元?jiǎng)澐秩鐖D5所示，發(fā)射DBF功能單元?jiǎng)澐秩鐖D6所示。

圖5 接收DBF原理圖Fig.5 The receiving DBF diagram

圖6發(fā)射DBF原理圖Fig.6 The transmitting DBF diagram

圖5 中，ADC主要對(duì)7路300±50 MHz中頻模擬信號(hào)以400 Msample／s速率進(jìn)行數(shù)字采樣；在數(shù)字域?qū)崿F(xiàn)波束合成后，由DDC將信號(hào)下變頻至基帶并抽取濾波，然后DUC將3個(gè)基帶信號(hào)內(nèi)插濾波并上變頻至固定低中頻30 MHz輸出。

圖6中，DDC將3路30 MHz低中頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行下變頻和濾波處理，得到數(shù)字基帶信號(hào)；再由DUC把基帶信號(hào)搬移到300±50 MHz頻段內(nèi)的指定頻點(diǎn)；然后在數(shù)字域進(jìn)行波束形成，最后由DAC數(shù)模變換后輸出。

在接收／發(fā)射DBF功能模塊內(nèi)部，分別具有時(shí)鐘分配、模數(shù)／數(shù)模轉(zhuǎn)換、FPGA處理、數(shù)據(jù)傳輸控制以及電源等子模塊。

（1）資源評(píng)估

模塊涉及的運(yùn)算主要有正交變換、復(fù)加權(quán)、DDC、DUC，資源分析如表1所示。

表1 資源分析Table 1 Analysis for resource

按電路處理時(shí)鐘為200 MHz考慮，對(duì)運(yùn)算單元以乘加運(yùn)算量進(jìn)行評(píng)估，3個(gè)波束的接收DBF處理總計(jì)需要528個(gè)乘、422個(gè)加；加法運(yùn)算如果按32位計(jì)，則共需消耗邏輯單元約13 504個(gè)?？紤]設(shè)計(jì)裕量，需選用具有600個(gè)以上乘法運(yùn)算單元以及30 000個(gè)以上邏輯運(yùn)算單元的運(yùn)算器件用于實(shí)現(xiàn)接收DBF功能。發(fā)射DBF模塊主要工作在200 MHz上，較之接收DBF 400 MHz部分，已經(jīng)能節(jié)省一半資源。

（2）硬件設(shè)計(jì)

在電路的設(shè)計(jì)上充分考慮電磁兼容、可靠性、易用性，以及節(jié)約功耗等問(wèn)題。軟件設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵守模塊化的設(shè)計(jì)規(guī)則，按照軟件無(wú)線電特點(diǎn)進(jìn)行底層設(shè)計(jì)，充分考慮軟件的實(shí)時(shí)要求、可靠性以及繼承性等問(wèn)題。DBF-R、DBF-T板分別以7AD＋FPGA＋1DA、7DA＋FPGA＋1AD的軟件無(wú)線電形式構(gòu)成基本處理框架，分別以1片F(xiàn)PGA為處理核心，可同時(shí)對(duì)7路中頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)／數(shù)模處理，并分別具備1路數(shù)模／模數(shù)處理通道作為測(cè)試使用；除此之外，可通過(guò)RS422串口與主設(shè)進(jìn)行交互式通信傳輸，可存儲(chǔ)信息于EEPROM中，開(kāi)機(jī)自動(dòng)執(zhí)行默認(rèn)波束形成。

3.4.5 其他指標(biāo)分析

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)EIRP和G／T指標(biāo)。要求在掃描范圍內(nèi)，EIRP值不小于40 dBm，G／T值不小于－20 dB／K。

EIRP值主要由功放的發(fā)射功率和天線的增益決定。在前面的小節(jié)中已經(jīng)對(duì)天線陣面進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析，在掃描角范圍內(nèi)增益不小于5 dB，這就要求在天線輸入端口的信號(hào)功率不小于35 dBm?？紤]到功放與天線直接連接電纜的損耗，我們?cè)O(shè)計(jì)的發(fā)射組件效率約30%，在1 dB壓縮點(diǎn)狀態(tài)工作時(shí)，功放的發(fā)射功率約為37 dBm。

G／T值由天線增益和系統(tǒng)噪聲溫度決定。在天線增益確定的情況下，只有降低系統(tǒng)的噪聲溫度才能提高G／T值。由指標(biāo)可以算出，系統(tǒng)的噪聲溫度必須小于316 K，考慮天線噪聲溫度為100 K，則系統(tǒng)的噪聲系統(tǒng)不能大于2.4 dB。這就要求在預(yù)選濾波器的選擇和低噪聲放大器的設(shè)計(jì)中充分考慮插損和噪聲系統(tǒng)的要求。

3.5 系統(tǒng)功耗

表2列出了收到信道、波束形成和電源3個(gè)有源模塊的功耗情況。電源效率為82%。

表2 功耗分析Table 2 Analysis for power

4 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由于發(fā)射天線陣面集成了功放，為了自然散熱，在背板處增加了10 mm厚的散熱齒，因此，發(fā)射天線陣面尺寸約300 mm×300 mm×60 mm。為了降低接收系統(tǒng)噪聲系數(shù)，接收天線陣面集成了預(yù)選濾波器和低噪聲放大器，接收天線陣面尺寸約270 mm× 270 mm×40 mm，如圖7所示。

圖7 收發(fā)天線陣面Fig.7 The photos of T／R antennas

由于是樣機(jī)，為了節(jié)約成本，沒(méi)有單獨(dú)設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)箱，將收發(fā)信道和數(shù)字波束形成板及電源裝在已有的1ATR機(jī)箱中，如圖8所示。

圖8 終端設(shè)備Fig.8 The terminal equipment

出于篇幅考慮，本文只給出了天線指標(biāo)的部分測(cè)試結(jié)果。測(cè)試儀器采用安捷倫PNA8363，通過(guò)外觸發(fā)，儀器顯示的橫坐標(biāo)為時(shí)域值，對(duì)應(yīng)天線旋轉(zhuǎn)180°時(shí)的觸發(fā)時(shí)間。

圖9為3個(gè)波束工作頻率分別為2.2 GHz、2.25 GHz和2.3 GHz，方向分別指向方位角0°、俯仰角70°，方位角180°、俯仰角70°，方位角0°、俯仰角0°時(shí)，測(cè)試的發(fā)射天線方向圖。由圖可以看出，3個(gè)角度上相應(yīng)的EIRP都大于40 dBm，滿(mǎn)足指標(biāo)要求。

圖9 發(fā)射同時(shí)3個(gè)波束測(cè)試結(jié)果Fig.9 Test result of three transmitting simultaneous beams

5 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)并研制了一種寬帶采樣的數(shù)字多波束相控陣天線，該天線具有同時(shí)收發(fā)3個(gè)波束的功能，實(shí)現(xiàn)了寬角掃描，測(cè)試指標(biāo)滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求。但是，在項(xiàng)目的研制和測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，比如校準(zhǔn)技術(shù)還需要完備。另外，為了實(shí)現(xiàn)工程化，還需要在設(shè)備的體積和功耗方面進(jìn)行優(yōu)化。

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REN Yan-fei was born in Taiyuan，Shanxi Province，in 1982.He received the B.S.degree and the M.S.degree from Southwest Jiaotong University in 2004 and 2007，respectively.He is now an engineer.His research interests include phased array antenna and smart antenna.

Email：swjturen＠163.com

張?jiān)疲?974—），男，四川成都人，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)橄嗫仃囂炀€和智能天線；

ZHANG Yun was born in Chengdu，Sichuan Province，in 1974.He is now a senior engineer.His research interests include phased array antenna and smart antenna.

曾浩（1977—），男，四川瀘州人，2006年于重慶大學(xué)獲博士學(xué)位，現(xiàn)為副教授，主要研究方向?yàn)殛嚵行盘?hào)處理和智能天線；

ZENG Hao was born in Luzhou，Sichuan Province，in 1977. He received the Ph.D degree from Chongqing University in 2006. He is now an associate professor.His research interests include array signal processing and smart antenna.

郝黎宏（1978—），男，甘肅蘭州人，2011年于電子科技大學(xué)獲博士學(xué)位，現(xiàn)為工程師，主要研究方向?yàn)殛嚵行盘?hào)處理、數(shù)字通信中信道估計(jì)以及抗干擾技術(shù)等；

HAO Li-hong was born in Lanzhou，Gansu Province，in 1978. He received the Ph.D degree from University of Electronics Science and Technology of China in 2011.He is now an engineer.His research interests include array signal processing，channel estimation and anti-jamming，and so on.

唐洪軍（1983—），男，四川安岳人，2009年于電信科學(xué)技術(shù)研究院獲碩士學(xué)位，現(xiàn)為工程師，主要研究方向?yàn)殛嚵行盘?hào)處理、抗干擾技術(shù)等。

TANG Hong-jun was born in Anyue，Sichuan Province，in 1983.He received the B.S.degree from CATT in 2009.He is now an engineer.His research interests include array signal processing，anti-jamming and so on.

Design of a Novel Wideband Digital Multi-beam Phased Array Antenna

REN Yan-fei1，ZHANG Yun1，ZENG Hao1，2，HAO Li-hong1，TANG Hong-jun1
（1.Southwest China Institute of Electronic Technology，Chengdu 610036，China；2.Chongqing University，Chongqing 400044，China）

With the increasing numbers of beamforming，the weight，size，power consumption of traditional digital multi-beam phased array antennas may increase significantly，and the system′s basic reliability will decrease significantly.Based on software radio theory，a new method is presented.Superheterodyne is used to realize wideband signal frequency changing，and A／D or D／A converter of signals is realized in instantaneous bandwidth simultaneously.According to the azimuth angle，pitch angle and frequence supported by series port，the multi-beam is formed in the baseband.An S-band digital multi-beam phased array antenna with 100 MHz instantaneous bandwidth is designed.The experimental results show that the T／R antennas can form three independent beams simultaneously.In the azimuthal omnidirectional scanning range of pitch angle 0°～70°，the EIRP is not less than 40 dBm，and G／T is not less than－20 dB／K.The design can retrench a lot of hardware devices，and reduce the complexity of the system.

phased array；wideband antenna；digital multi-beam；software radio

Basic Foundation of the 10th Research Institute of CETC（2010－068Y）

date：2013－04－18；Revised date：2013－07－04

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所基礎(chǔ)技術(shù)基金項(xiàng)目（2010－068Y）

??通訊作者：swjturen＠163.comCorresponding author：swjturen＠163.com

TN828.5

A

1001－893X（2013）07－0932－06

任燕飛（1982—），男，山西太原人，分別于2004年和2007年獲西南交通大學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位，現(xiàn)為工程師，主要研究方向?yàn)橄嗫仃囂炀€和智能天線；

10.3969／j.issn.1001－893x.2013.07.021

2013－04－18；

2013－07－04