CN104092485B - 分布式动中通轻质赋形天线 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种分布式动中通轻质赋形天线，由若干个分布式前端(9)、分布式光纤信号网络(6)、分布式低频信号网络(7)和分布式光栅传感器网络(8)组成，其中每个分布式前端包括围绕硅基集成收发芯片(2)电连接的分布式天线子阵(1)、电光/光电转换芯片(3)、子阵波束控制系统(4)和光栅传感器(5)。在集中式处理终端(10)的指令控制下，每个分布式前端(9)能实现波束扫描和与卫星信号的对准；然后若干个分布式前端(9)在集中式处理终端(10)的子令控制下，实现波束合成和与卫星的实时通信。本发明解决了现有动中通天线集成设计在一个口径里而体积大、质量重，难以与柔性机翼结构实现刚度匹配的技术难题。

Description

分布式动中通轻质赋形天线

技术领域

本发明涉及一种移动卫星通信天线(动中通天线)，它适用于移动载体自动捕获并实时跟踪卫星，提供高速、宽带大容量的语音、数据及高清晰的动态视频图像等多媒体信息的卫星通信系统，特别适用于太阳能无人机的卫星通信系统。

背景技术

动中通是“移动中的卫星地面站通信系统(Satcom-on-the-Move，SOTM)”的简称。动中通卫星移动通信是利用同步轨道卫星或中、低轨道卫星作为中继站，实现地面、空中、海上移动用户之间或移动用户与固定用户之间通信的一种技术，在新闻采集、抗灾救灾、军事通信、反恐和海上缉私等领域发挥着越来越重要的作用。在“动中通”卫星通信系统中，天线是非常关键的部件，它必须是强方向性的和高增益性的、具有较低剖面、设备体积小、易于隐蔽、可实现天线波束对目标方向的自动跟踪、在大扫描角域下仍能保持通信。动中通天线是一种在载体运动过程中仍能够保证与地球同步卫星实现双向通信的移动卫星通信天线，专门为移动载体(特别是火车、汽车、水上运输工具、海上石油平台)在运动过程中完成实时卫星通信而制造的天线。传统的动中通天线主要由伺服系统和天馈系统两部分组成，由于不同的应用场合、不同的载体需要，动中通天线不断地发展出了多种形式，由最初的抛物面形式发展成为机械扫描的平板阵列天线，再朝着相控阵天线的方向发展。

第一代动中通天线以抛物面天线为主，J.W.Eberle在1964年发表的文献“AnAdaptively Phased,Four-Element Array of Thirty-Foot Parabolic Reflectors forPassive(Echo)Communication Systems”(IEEE Transactions on Antennas andPropagation)报道了用于地面站卫通通信系统的天线设计方法，该天线系统由4个直径30英尺大的抛物面组成，采用伺服系统完成波束的扫描，实现与卫星的实时通信。这种天线体积大，重量重，适用于地面通信站。D.N.Jones等人在2003年发表的文献“ModifiedCommercial Off-The-Shelf(COTS)Antenna for SATCOM On-The-Move(SOTM)”(IEEEMilitary Communications Conference)进一步报道了车载动中通卫星通信反射面天线的设计方法，采用小口径抛物面和外置固态功放和低噪放的设计方法，实现了EIRP值为57.5dBW和G/T值为11.9dB/K的优良性能。为了降低反射面天线的轮廓，传统的反射面天线发展出一类抛物柱面天线，也称为切割抛物面天线。抛物柱面天线是以抛物线沿直线平移而形成的，它在一个平面内具有抛物线截面，还具有平行于反射器轴线的直线横截面，同时需要一个沿焦线延展的馈源。这类天线系统相对要复杂一些，但是在天线高度上比传统的反射面天线要低很多，因而可以广泛地应用于各类中小型应急通信车上。例如，在1995年，美国专利“Satellite-Tracking Millimeter-Wave Reflector Antenna System forMobile Satellite-Tracking”(No.5398035)详细报道了这类天线的设计方法，该天线直径为8英寸，高度为2.45英寸。随着现代移动通信对通信系统灵活机动要求的提高,传统的抛物反射面天线笨重、体积庞大的劣势日益显现。

第二代动中通天线以平板天线为主，O.Kilic等人在2001年发表的文献“FlatAntenna Design Considerations for Satellite-On-The Move and Satellite-On-The-Pause(SOTM/SOTP)Applications”(IEEE Military Communications Conference)报道了这类天线的设计方法。这类天线收发单元均由多个子阵组成，轮廓较低，通常高度为200mm，机械式姿态调整，适宜在高速行驶的载体平台上应用，可用于小型汽车上。在2008年，M.Shelley等人发表的文献“Low Profile,Dual Polarised Antenna for Aeronauticaland Land Mobile Satcom”(ASMS20084th Advanced Satellite Mobile Systems)报道的美国ERA公司的动中通天线是这类天线的典型代表。该天线在设计上采用多组平板阵列的形式，可以在不增加天线整体高度的条件下提高天线增益。该天线在方位面和俯仰面均采用机械跟踪的方式，每组阵列的仰角是相同的，且可以分别在俯仰方向上进行转动。当天线阵列的仰角改变时，由于空间中电磁波到达几组阵列存在波程差，则要通过移相器来调整阵列之间的相位关系，使各组阵列具有相同的相位，以得到更好的天线接收效果。另一个典型代表是以色列Starling公司的Mijetlite动中通天线，工作在Ku频段，采用正交线极化设计方式，天线增益在14GHz是33.5dB，天线G/T值在12GHz是12dB/K。整个天线口径直径是960mm，高度190mm，重量27.2kg。这种天线通过机械扫描方式，可提供全空域覆盖，而且安装便捷，可在狭窄的机舱内应用，地域的限制性因素对其影响小。

第三代动中通天线以相控阵天线为主，包括混合相控阵天线和全相控阵天线。混合相控阵天线也可称为一维相控阵天线，即只在俯仰方向采用相控阵波束扫描，而在方位面上采用机械扫描。全相控阵天线也称两维相控阵天线，是指在俯仰面和方位面均采用相位控制方式进行波束扫描的相控阵天线。这种天线的主要优点是剖面低，适合安装于各种移动载体上，电性能好，可获得高速数据传输；由于采用了电控扫描，其跟踪速度快，适合于各种高速车辆及飞机。相关的研究报道在最近几年的文献中也能找到，如2009年，Y.Jiang等人发表的文献“A New Low Profile Antenna with Improved Performance forSatellite On-the-Move Communications”(Microwave,Antenna,Propagation and EMCTechnologies for Wireless Communications,IEEE International Symposium on)报道了方位面采用机扫、俯仰面采用相扫的混合相控阵天线设计技术。天线工作在Ku频段，采用百叶窗天线阵面设计形式，共分为5个子阵面，共口径设计方式。在2013年，J.Suryana等人发表的文献“Design and Realization of Flat Mobile VSAT Antenna for Ku/Ka BandSatellite Communications with Auto-beam Steering Capability”(InternationalConference of Information and Communication Technology)报道了平板移动VSAT天线的设计，工作于Ku/Ka波段，在俯仰面和方位面均采用相位控制方式进行波束扫描，整个相控阵天线采用微带天线单元进行设计，分为8个子阵，每个子阵为16×4的阵列规模，所有子阵共口径设计，外形尺寸为1150mm×900mm×180mm，重量32kg。在第三代动中通天线产品方面，有代表性的是以色列RAYSAT公司的StealthRay TM3000型天线，采用收发分离的混合相控阵天线形式，三个子阵发射，一个子阵接收，其尺寸为1227mm×953mm×150mm，重29kg，等效口径为0.3m，这种天线剖面低，电性能好，可获得很好的接收效果，适用于各种高速车辆及飞机。其次，还有德国IMST公司研发的IRIS天线、NATALIA天线、SANDRA天线、以及SANTANA天线，都是第三代动中通相控阵天线的代表。

在“动中通”卫星通信系统中，天线是非常关键的部件，因此要求“动中通”卫星天线必须是强方向性的和高增益性的、具有较低剖面、设备体积小、易于隐蔽、可实现天线波束对目标方向的自动跟踪、在大扫描角域下仍能保持通信。目前的动中通天线已从抛物面天线、平板天线、发展成为低轮廓的相控阵天线，以满足各种高速车辆及飞机的通信需求，但这些动中通天线对于太阳能无人机却是无法适用的。因为太阳能无人机翼展通常长达50m以上，具有展弦比大、结构重量轻、结构刚度小、在飞行过程中变形明显等特点，这些特点使得上述报道的动中通天线无法直接使用，主要有以下几点原因：第一，按目前机载天线制造技术，机翼每平米承载天线设备重量约为20kg，而太阳能无人机的机翼每平米承载天线设备重量要小于1.5kg，目前报道的动中通天线集成设计技术无法实现这样轻量化的设计；第二，按目前报道的动中通天线是一种刚性结构，与太阳能无人机柔性机翼结构难以实现刚度匹配。由于受空中各种摄动力的影响，卫星的位置在不断地漂移，其姿态也在细微地改变，这些都会加大指向误差，加上空中载体姿态位置发生变化，会引起原对准卫星的天线波束偏离卫星信号方向，使通信中断。尤其是太阳能无人机大尺度机翼这样的空中载体在扭曲、摇摆等变形条件下，动中通天线与卫星的实时通信更难实现；第三，按目前报道的动中通天线都是集成设计在一个口径里，体积较大，重量较重，无法满足大尺度翼展太阳能无人机的轻量化、低剖面的设计需求。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种重量轻、刚度匹配能力强、运动惯量小，动态对星稳定，使天线波束在载体姿态变化过程中始终对准卫星，可以准确而不间断地发送信号的动中通轻质赋形天线，特别是适合于太阳能无人机。采用分布式设计的动中通轻质赋形天线，能解决传统动中通天线无法在太阳能无人机机翼上集成设计的局限性。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种分布式动中通轻质赋形天线,包括采用分布式布局在机翼上,线阵排列的太阳能板11和位于太阳能板11两侧排列的分布式前端9，以及位于机身航向上的集中式处理终端10，其特征在于：每个分布式前端9包括围绕硅基集成收发芯片2电连接的分布式天线子阵1、电光/光电转换芯片3、子阵波束控制系统4和实时探测每个分布式前端9位置角度信息的光栅传感器5；若干个分布式前端9通过嵌入在机翼蒙皮里面的分布式光纤信号网络6、分布式低频信号网络7和分布式光栅传感器网络8与集中式处理终端10互连；每个分布式前端9具备传统有源相控阵天线的功能，在集中式处理终端10的指令控制下，首先通过子阵波束控制系统4实现每个分布式前端9的波束扫描和与卫星信号的对准，然后若干个分布式前端9在集中式处理终端10的子令控制下，实现分布式动中通轻质赋形天线的波束合成，完成与卫星的实时通信功能。

本发明具有如下有益效果：

本发明采用硅基集成收发芯片2替代传统有源相控阵天线的TR组件，来实现每个分布式前端9的设计，解决了传统动中通天线都集成设计在一个口径里而体积较大的缺陷，实现了太阳能无人机动中通天线的低轮廓、轻质设计。

本发明将分布式前端9赋形分布在大尺度机翼不同位置，通过线阵排列的太阳能板11供电，经分布式光纤信号网络6连接到集中式处理终端10，实现分布式动中通轻质赋形天线的轻质、小型化设计，解决了传统动中通天线集成设计所带来的质量重，口径大而无法在太阳能无人机上使用的缺陷，突破了传统动中通相控阵天线的设计局限，具有较强的刚度匹配能力。

本发明将阵列规模分解成为若干个分布式天线子阵1，并采用8×8的子阵规模进行设计，满足了太阳能无人机具有展弦比大、结构重量轻、结构刚度小、在飞行过程中易变形的特点，解决了动中通天线是一种刚性结构，与柔性机翼结构难以实现刚度匹配的技术难题。

本发明的动中通天线采用分布式光纤信号网络6，实现了若干分布式前端9和一个集中式处理终端10的互连，解决了传统相控阵天线采用射频电缆(如微带线、同轴、波导)所带来的体积大、质量重、费用高的缺陷，实现了分布式轻质光纤信号网络的设计。

本发明通过嵌入在机翼蒙皮里面的分布式光纤信号网络6、分布式低频信号网络7和分布式光栅传感器网络8与集中式处理终端10互连，并同时与若干个分布式前端9互连，使得整个分布式动中通轻质赋形天线运动惯量小。通过采用光栅传感器5实时测出大尺度机翼在扭曲、摇摆等变形情况下的分布式前端9的位置角度信息，为每个分布式前端9的波束形成和与卫星信号的对准提供了角度修正信息，可使分布式动中通轻质赋形天线动态对星稳定，使天线波束在载体姿态变化过程中不受影响并始终对准卫星信号。

附图说明

本发明特别参照优选的太阳能无人机实施例来说明和展示，本领域的技术人员应理解，可以在形式上和内容上作出改型而不偏离本发明精神和范围。因此，对于具有大尺度翼展的其他飞机，当翼展具有扭曲和摇摆变形情况时，本发明提供的设计方法同样适用。

图1是本发明分布式动中通轻质赋形天线的电路原理示意图。

图2是本发明分布式动中通轻质赋形天线的分布式布局示意图。

图3是本发明的分布式前端9的构造透视分解示意图。

具体实施方式

参阅图1、图2。在以下优选的太阳能无人机实施例中，分布式动中通轻质赋形天线主要包括若干个分布式前端9、分布式光纤信号网络6、分布式低频信号网络7、以及分布式光栅传感器网络8，其中集中式处理终端10沿航向位于机身上方的中部位置。太阳能板11线阵排列布局在机翼翼面上,若干个分布式前端9位于太阳能板11两侧排列。每个分布式前端9可以赋形在大尺度机翼不同位置，且相邻之间的间距可以是任意的，可根据机翼的具体位置设计，其中每个分布式前端9包括围绕硅基集成收发芯片2电连接的分布式天线子阵1、电光/光电转换芯片3、子阵波束控制系统4和光栅传感器5。光栅传感器5能实时测出大尺度机翼在扭曲、摇摆变形情况下的分布式前端9的位置角度信息，可为每个分布式前端9的波束形成和与卫星信号的对准提供角度修正信息，可使分布式动中通轻质赋形天线动态对星稳定，使天线波束在载体姿态变化过程中不受影响并始终对准卫星信号。若干个分布式前端9通过嵌入在机翼蒙皮里面的分布式光纤信号网络6、分布式低频信号网络7和分布式光栅传感器网络8与集中式处理终端10互连；每个分布式前端9具备传统有源相控阵天线的功能，在集中式处理终端10的指令控制下，首先通过子阵波束控制系统4实现每个分布式前端9的波束扫描和与卫星信号的对准，然后若干个分布式前端9在集中式处理终端10的子令控制下，实现分布式动中通轻质赋形天线的波束合成，完成与卫星的通信功能。

当动中通天线工作时，初始状态处于接收状态。首先，光栅传感器5实时测出每个分布式前端9的位置角度信息，通过分布式光栅传感网络8把每个分布式前端9的位置角度信息传给集中式处理终端10。同时，集中式处理终端10结合自身接收到的信标信号，在集中式处理终端10的指令控制下，实时计算出每个分布式前端9的接收波束偏离卫星方向的角度信息，并通过分布式低频信号网络7发送给每个子阵波束控制系统4，计算出幅度和相位补偿码，完成对每个分布式前端9的每个阵元的幅度和相位补偿，实现每个分布式前端9的接收波束与卫星信号(电信号)的对准。每个分布式天线子阵1将接收到的卫星信号，通过硅基集成收发芯片2完成卫星信号的放大，经电光/光电转换芯片3转换成光信号，通过分布式光纤信号网络6传输到集中式处理终端10，最终实现卫星信号的接收。

与此同时，当动中通天线处于发射状态时，由于收发采用同一阵面(即均采用分布式天线子阵1实现)，所以每个分布式前端9的发射波束偏离卫星方向的角度与每个分布式前端9的接收波束偏离卫星方向的角度是一致的，对每个分布式前端9的每个阵元的幅度和相位补偿的补偿码也与接收状态一样。具体实现方式是：集中式处理终端10发出指令控制，通过分布式低频信号网络7传送给子阵波束控制系统4，实现发射状态下对每个分布式前端9的每个阵元的幅度和相位补偿，使每个分布式前端9的发射波束与卫星信号对准。同时，集中式处理终端10发出的光信号通过分布式光纤信号网络6传送给电光/光电转换芯片3，转换成电信号，并传送给硅基集成收发芯片2进行放大，再通过每个分布式天线子阵1发射出去。

通过上述操作，可实现太阳能无人机动中通天线的自动捕获并实时跟踪卫星，提供高速、宽带大容量的语音、数据及高清晰的动态视频图像等多媒体信息，进行实时通信。

参阅图3，在动中通天线的分布式前端9的构造透视分解示意图中，为了补偿太阳能无人机大尺度机翼扭曲、摇摆等变形的影响，每个分布式前端9采用能与机翼蒙皮共形、轻质的有源相控阵天线，并由分布式天线子阵1，硅基集成收发芯片2、电光/光电转换芯片3、子阵波束控制系统4、以及光栅传感器5组成。

在具体设计中，分布式天线子阵1采用易于与机翼蒙皮共形的微带天线12作为辐射阵元，按8×8的矩形栅格进行布阵，工作在Ka频段，相邻辐射阵元的单元间距取在4mm～5mm之间，阵列口径尺寸一般可以小于50mm×50mm×1.2mm。因此，分布式天线子阵1具有尺寸小、剖面低、轻质的特点，能很好地适应太阳能无人机大尺度机翼扭曲、摇摆等变形的影响，能与柔性大尺度机翼结构实现刚度匹配。同时在分布式天线子阵1的中心位置集成了一个能实时测出分布式前端9位置角度信息的光栅传感器5，位置角度信息包括章动角、自转角和进动角，并由光栅传感器5通过分布式光栅传感器网络8传给集中式处理终端10，集中式处理终端10结合自身接收到的信标信号，计算出分布式前端9的接收/发射波束相对于卫星信号偏离的角度。

在分布式天线子阵1和硅基集成收发芯片2之间是射频转换电路,它由射频转换电路上层基板14和射频转换电路下层基板15组成。射频转换电路上层基板14通过同轴馈电探针13往上连接微带天线12；射频转换电路下层基板15通过毛纽扣插针33往下连接硅基集成收发芯片2的毛纽扣座子32。在射频转换电路上层基板14和射频转换电路下层基板15之间是微带传输线16，为了确保电信号等幅同相输出，微带传输线16采用“L”型和“U”型两种结构，使六十四个同轴馈电探针13和六十四个毛纽扣插针33各自之间的微带传输线16等电尺寸，并一一对应互连，从而实现分布式天线子阵1的六十四个微带天线12与四块硅基集成收发芯片2的电信号的传输。

硅基集成收发芯片2以电光/光电转换芯片3为中心，集成在硅基衬底18上，光纤转换口19固联在电光/光电转换芯片3的中部。在硅基衬底18上集成了四块一分十六的硅基集成收发芯片2，一个电光/光电转换芯片3，一个一分四的射频功分网络17，一个低频信号网络30和一个低频座子31，以及十六个往上连接毛纽扣插针33的毛纽扣座子32。在硅基衬底18上，低频信号网络30将四块硅基集成收发芯片2的低频信号线同时连接于低频座子31上，低频座子31往下与子阵波束控制系统4的低频座子29相连，通过子阵波束控制系统4实现对四块硅基集成收发芯片2的低频信号的控制。硅基集成收发芯片2可以采用0.13um SiGeBiCOMS工艺设计，集成了功率放大器芯片、低噪声放大器芯片、六位数字移相器芯片、六位数字衰减器芯片、薄膜滤波器、以及射频开关，可实现传统有源相控阵天线的TR组件功能，即可完成十六通道的电信号的放大、收发、以及电信号的幅度和相位控制。硅基集成收发芯片2的特点是集成度高、体积尺寸小，能很好地实现分布式前端9的轻质设计。

一分四的射频功分网络17将四块硅基集成收发芯片2和一块电光/光电转换芯片3互连在一起，并通过电光/光电转换芯片3的光纤转换口19往下穿过子阵波束控制系统4的通孔24，实现了与集中式处理终端10的分布式光纤信号网络6的互连，从而可以完成分布式前端9的电信号的发射与接收。例如在发射状态，集中式处理终端10发出光信号，经分布式光纤信号网络6，并由子阵波束控制系统4的通孔24传送到电光/光电转换芯片3的光纤转换口19，传给电光/光电转换芯片3转变成电信号，再经一分四的射频功分网络17分发给四块一分十六的硅基集成收发芯片2，由硅基集成收发芯片2的毛纽扣座子32输出，变成六十四路电信号，依次通过毛纽扣插针33、微带传输线16、以及同轴馈电探针13，最终传送到分布式天线子阵1的六十四个微带天线12，实现电信号的发射。对于接收状态，过程则逆之。

在子阵波束控制系统4的基板上，设有通过低频信号线21相连于DSP芯片20的FPGA芯片22和通过低频信号线26相连的低频座子29，驱动电源27的能量供给来源于太阳能板11，并通过电源线25给FPGA芯片22供电和通过电源线28给DSP芯片20供电。上述低频座子29往上相连于硅基衬底18上的低频座子31，完成对硅基集成收发芯片2的六位数字移相器和六位数字衰减器的控制，从而实现每个分布式前端9的波束形成和与卫星信号的对准。子阵波束控制系统4的低频座子23通过分布式低频信号网络7往下相连于集中式处理终端10，实现对分布式前端9的波束控制。

为实现小尺寸，重量小于270g，能自然散热，无需辅助散热实施，分布式前端9的总口径尺寸可以采用小于50mm×50mm×25mm的尺寸，并用能满足太阳能无人机大尺度机翼载荷量轻的轻质材料制备。为确保分布式前端9能长时、可靠地工作，分布式前端9的每个通道输出功率为20mw～25mw,该分布式前端9在±60度扫描范围内能实现EIRP值大于19dBmw，G/T值大于-7dB/K的技术指标。

Claims (10)

1.一种分布式动中通轻质赋形天线,包括采用分布式布局在机翼上,线阵排列的太阳能板（11）和位于太阳能板（11）两侧排列的分布式前端（9），以及位于机身航向上的集中式处理终端（10），其特征在于：每个分布式前端（9）包括围绕硅基集成收发芯片（2）电连接的分布式天线子阵（1）、电光/光电转换芯片（3）、子阵波束控制系统（4）和实时探测每个分布式前端（9）位置角度信息的光栅传感器（5）；若干个分布式前端（9）通过嵌入在机翼蒙皮里面的分布式光纤信号网络（6）、分布式低频信号网络（7）和分布式光栅传感器网络（8）与集中式处理终端（10）互连；每个分布式前端（9）具备传统有源相控阵天线的功能，在集中式处理终端（10）的指令控制下，首先通过子阵波束控制系统（4）实现每个分布式前端（9）的波束扫描和与卫星信号的对准，若干个分布式前端（9）在集中式处理终端（10）的指令控制下，实现分布式动中通轻质赋形天线的波束合成，完成与卫星的通信功能。

2.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：在接收状态，光栅传感器（5）实时测出每个分布式前端（9）的位置角度信息，通过分布式光栅传感网络（8）把每个分布式前端（9）的位置角度信息传给集中式处理终端（10）。

3.如权利要求2所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：集中式处理终端（10）结合自身接收到的信标信号，实时计算出每个分布式前端（9）的接收波束偏离卫星方向的角度信息，通过分布式低频信号网络（7）发送给每个子阵波束控制系统（4），计算出每个分布式前端（9）的每个阵元的幅度和相位补偿码，完成对每个分布式前端（9）的每个阵元的幅度和相位补偿，实现每个分布式前端（9）的接收波束与卫星信号的对准。

4.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：每个分布式天线子阵（1）接收到的卫星信号，通过硅基集成收发芯片（2）完成卫星信号的放大，经电光/光电转换芯片（3）转换成光信号，通过分布式光纤信号网络（6）传输到集中式处理终端（10），最终实现卫星信号的接收。

5.如权利要求4所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：集中式处理终端（10）发出的光信号通过分布式光纤信号网络（6）传送给电光/光电转换芯片（3），转换成电信号，并传送给硅基集成收发芯片（2）进行放大，再通过每个分布式天线子阵（1）发射出去。

6.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于： 在分布式天线子阵（1）和硅基集成收发芯片（2）之间电连接有射频转换电路, 射频转换电路由射频转换电路上层基板（14）和射频转换电路下层基板（15）组成；射频转换电路上层基板（14）通过同轴馈电探针（13）往上连接微带天线（12）；射频转换电路下层基板（15）通过毛纽扣插针（33）往下连接硅基集成收发芯片(2)的毛纽扣座子（32）。

7.如权利要求5所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：在分布式天线子阵（1）和硅基集成收发芯片（2）之间设有射频转换电路，射频转换电路上层基板（14）和射频转换电路下层基板（15）之间是微带传输线（16），为了确保电信号等幅同相输出，微带传输线（16）采用“L”型和“U”型两种结构，使六十四个同轴馈电探针（13）和六十四个毛纽扣插针（33）各自之间的微带传输线（16）等电尺寸，并一一对应互连，从而实现分布式天线子阵（1）的六十四个微带天线（12）与四块硅基集成收发芯片（2）的电信号的传输。

8.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于：硅基集成收发芯片（2）以电光/光电转换芯片（3）为中心，集成在硅基衬底（18）上，光纤转换口（19）固联在电光/光电转换芯片（3）的中部。

9.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于： 在硅基衬底（18）上集成了四块一分十六的硅基集成收发芯片（2），一个电光/光电转换芯片（3），一个一分四的射频功分网络（17），一个低频信号网络（30）和一个低频座子（31），以及十六个往上连接毛纽扣插针（33）的毛纽扣座子（32）；其中，低频信号网络（30）将四块硅基集成收发芯片（2）的低频信号线同时连接于低频座子（31）上，低频座子（31）往下与子阵波束控制系统（4）的低频座子（29）相连，通过子阵波束控制系统（4）实现对四块硅基集成收发芯片（2）的低频信号的控制。

10.如权利要求1所述的分布式动中通轻质赋形天线,其特征在于： 在子阵波束控制系统（4）的基板上，设有通过低频信号线（21）相连于DSP芯片（20） 的FPGA芯片（22）和通过低频信号线（26）相连的低频座子（29），驱动电源（27）的能量供给来源于太阳能板（11），并通过电源线（25）给FPGA芯片（22）和通过电源线（28）给DSP芯片（20）供电。