CN110112566A - 一种大宽带高辐射效率的相控阵天线系统 - Google Patents

Abstract

一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，采用低频段发射稀疏馈电、高频段发射全阵馈电实现双频高效率宽带发射，回避了经典宽带有源相控阵每个宽带辐射单元后接一路宽带T/R组件，导致其发射效率极其低下，仅有约10％的功率得到有效利用向外辐射，约90％的功率转化为热耗残存在相控阵阵面与T/R接收通道之间，导致相控阵系统的散热压力极大，且宽带T/R组件成本极高。经典方法设计的宽带相控阵系统面临成本高、辐射效率低下，系统散热压力大容易导致芯片温度过高而损坏等问题。本发明将宽带发射效率从经典手段的10％左右提升至30％左右，减轻了相控阵天线的散热压力，降低了相控阵天线的成本，提升了相控阵天线整体性能和效费比。

Description

一种大宽带高辐射效率的相控阵天线系统

技术领域

本发明属于相控阵天线设计领域，主要涉及一种可以高效率宽带发射和宽带接收的相控阵天线系统。

背景技术

在未来的信息化战争中，随着技术的发展，作战平台面临的威胁日益增多，其工作的电磁环境也日渐复杂。为提高生存率，作战平台不得不配备越来越多的电子设备。按传统的单个功能配置单独天线的使用方法，会引起天线数量众多、平台拥挤、电磁兼容等问题。因此，雷达、通信及电子战设备天线孔径的综合与共享，是解决上述问题的一个有效途径。采用具备宽带宽角扫描的相控阵天线阵列，由于其可以灵活地进行子阵的划分、组合和拆分，可以同时形成多个指向和宽度不同的波束，是实现多种功能共享孔径的有效途径。

电子侦察需要工作在宽带接收状态，雷达和通信通常在特定的工作频段完成信号的收发。以某综合化系统为例，电子侦察需要在1.5～12GHz整个频段内接收信号，通信需要在1.5～3GHz频段内完成信号收发，雷达需要在8～12GHz 频段内完成信号收发。针对此需求，目前经典解决方法是采用覆盖1.5～12GHz 频段的宽带相控阵天线单元级联1.5～12GHz频段低噪放接收组件和固态功放发射组件。在目前的技术条件下，宽带低噪声系数的接收组件，是容易实现的，但要满足1.5～12GHz高效率(≥40％)发射的固态功放芯片几乎是不可实现的，现存的1.5～12GHz频段固态功放芯片的辐射效率约为15％。对于采用强互耦形式的宽带相控阵体制来说，阵列单元间距排列紧密，采用经典手段，每个辐射单元后接一路宽带T/R组件，导致系统发射效率极其低下，仅有少部分的功率得到有效利用向外辐射，约90％的功率转化为热耗残存在相控阵阵面与T/R接收通道之间，导致相控阵系统的散热压力极大，且宽带T/R组件成本极高。经典方法设计的宽带相控阵系统面临成本高、辐射效率低下(约10％)，系统散热压力大容易导致芯片温度过高而损坏等问题。对于该综合化系统来说，3～ 8GHz不需要发射信号，采用经典方法完成1.5～12GHz宽带发射会导致系统效费比极低。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种可以高效率宽带发射和宽带接收的相控阵天线系统，将宽带发射效率从经典手段的10％左右提升至 30％左右，减轻了相控阵天线的散热压力，降低了相控阵天线的成本，提升了相控阵天线整体性能和效费比。

本发明的技术解决方案是：

一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，包括宽带辐射阵列、T/R通道、波控单元、馈电网络及电源；宽带辐射阵列包括M个工作在f₀≤f≤Nf₀频段的相控阵天线单元，其中N为正实数，M为正整数，f₀是宽带辐射阵列工作的频率最低端，T/R通道包括双频发射T/R通道A和单频发射T/R通道B；

以第1个相控阵天线单元作为参考点，其连接双频发射T/R通道A，之后连续P个相控阵天线单元连接单频发射T/R通道B，第P+2个天线单元连接双频发射T/R通道A，再之后连续的P个天线单元连接单频发射T/R通道B，依此类推，完成对M个相控阵天线单元与T/R通道的连接。

宽带辐射阵列工作在跨越N个倍频程上，N为正实数且3≤N＜M，M为正整数且M≥4。

双频发射分别占据宽带辐射阵列的频率低段[f₀,αf₀]和高段[βf₀,Nf₀]，其中，α、β为正实数且1≤α≤β≤N。

P的取值范围为：1≤P≤floor(N/α)﹣1，floor(·)表示向下取整，其中，α为正实数。

频率低段[f₀,αf₀]天线单元间距为d'：

为频率低段[f₀,αf₀]阵列方向图不出栅瓣的单元间距上限，其中，d是相邻相控阵天线单元的间距，且θ表示阵列方向图扫描角度，c表示光速。

频率高段[βf₀,Nf₀]天线单元间距即为θ表示阵列方向图扫描角度，c表示光速。

所述双频发射T/R通道A的接收支路为：

(7.1)宽带辐射阵列感应的射频信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段的单刀三掷开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段低噪声放大器、f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器以及f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器进行低噪声放大和带内信号功率均衡；

(7.2)步骤(7.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至 f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(7.3)步骤(7.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大，经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关和f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器完成带内信号功率均衡；

(7.4)步骤(7.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形，最终实现微波信号的低噪声放大接收和接收波束扫描。

所述双频发射T/R通道A的发射支路为：

(8.1)射频激励信号首先经f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形；

(8.2)步骤(8.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至 f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器、f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，经由f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(8.3)步骤(8.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大；

(8.4)步骤(8.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段驱动功率放大器和f₀≤f≤αf₀、βf₀≤f≤Nf₀双频功率放大器，实现信号末级放大和向外辐射。

所述单频发射T/R通道B的接收支路为

(9.1)宽带辐射阵列感应的射频信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段的单刀三掷开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段低噪声放大器、f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器、f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器进行低噪声放大和带内信号功率均衡；

(9.2)步骤(9.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至 f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(9.3)步骤(9.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大，经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关和f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器完成带内信号功率均衡；

(9.4)步骤(9.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形，最终实现微波信号的低噪声放大接收和接收波束扫描。

所述单频发射T/R通道B的发射支路为：

(10.1)射频激励信号首先经f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形；

(10.2)步骤(10.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器、f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，经由f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(10.3)步骤(10.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大；

(10.4)步骤(10.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至βf₀≤f≤Nf₀频段驱动功率放大器和βf₀≤f≤Nf₀单频功率放大器，实现信号末级放大和向外辐射。

本发明与现有技术相比的优点在于：

现存的强互耦宽带有源相控阵，阵列单元间距排列紧密，每个辐射单元后接一路宽带T/R组件，导致系统发射效率极其低下，仅有约10％的功率得到有效利用向外辐射，约90％的功率转化为热耗残存在相控阵阵面与T/R 接收通道之间，导致相控阵系统的散热压力极大，且宽带T/R组件成本极高。传统方法设计的宽带相控阵系统面临成本高、辐射效率低下，系统散热压力大容易导致芯片温度过高而损坏等问题。本发明提出的大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，与目前背景技术相比，有如下实质性改进：采用低频段发射稀疏馈电、高频段发射全阵馈电实现双频高效率宽带发射，在满足系统指标要求条件下，将宽带发射效率从经典手段的10％左右提升至30％左右，减轻了相控阵天线的散热压力，降低了相控阵天线的成本，提升了相控阵天线整体性能和效费比。

附图说明

图1是一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统原理框图；

图2是T/R通道A原理框图；

图3是T/R通道B原理框图；

图4是相控阵天线系统实施例框图；

图5是T/R通道A实施案例框图；

图6是T/R通道B实施案例框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明提出了一种可以高效率宽带(对于相控阵来说，一般认为倍频程≥3，即可称之为宽带)发射和宽带接收的相控阵天线系统。相控阵天线系统由工作在跨越N(N为正实数，且3≤N)个倍频程的宽带辐射阵列、T/R通道、波控单元、馈电网络及电源组成，其中，宽带辐射阵列和T/R通道是相控阵天线系统的核心，本发明主要针对宽带辐射阵列和T/R通道的联合实现高效率发射进行设计。本发明采用低频段发射稀疏馈电、高频段发射全阵馈电实现双频高效率宽带发射，有效降低了宽带相控阵天线的成本，提升了系统效费比。

如图1所示，本发明提出的一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，是这样实现的：

宽带辐射阵列包括M个工作在f₀≤f≤Nf₀频段的相控阵天线单元，其中N为正实数，M为正整数，，f₀是宽带辐射阵列工作的频率最低端，T/R通道包括双频发射T/R通道A和单频发射T/R通道B；

以第1个相控阵天线单元作为参考点，其连接双频发射T/R通道A，之后连续P个相控阵天线单元连接单频发射T/R通道B，第P+2个天线单元连接双频发射T/R通道A，再之后连续的P个天线单元连接单频发射T/R通道B，依此类推，完成对M个相控阵天线单元与T/R通道的连接。宽带辐射阵列工作在跨越N个倍频程上，N为正实数且3≤N＜M，M为正整数且M≥4。

假定双频发射分别占据宽带辐射单元的频率低段[f₀,αf₀]和高段[βf₀,Nf₀]，其中，α、β为正实数且1≤α≤β≤N。由于阵列方向图不出栅瓣的天线单元间距设计是依据最高频率，即假定按照最大间距设计,即θ表示阵列方向图扫描角度，c表示光速；

在由M个天线单元构成的宽带辐射阵列中，以第1个天线单元作为参考点，其连接双频发射T/R通道A，前后相邻的

P(1≤P≤floor(N/α)﹣1、floor(·)表示向下取整)个天线单元连接单频发射T/R通道B，第P+2个天线单元，连接双频发射T/R通道A，前后相邻的P个天线单元，连接单频发射T/R通道B。依此规则，完成对M个天线单元T/R通道的连接。因此，该种T/R通道与天线单元的连接方式，频率低段[f₀,αf₀]天线单元间距 为频率低段[f₀,αf₀]阵列方向图不出栅瓣的单元间距上限，因此，该种T/R通道与天线单元的连接方式不会导致在频率低段发射方向图出现栅瓣；

频率高段[βf₀,Nf₀]天线单元间距即为

T/R通道用于实现对接收信号的低噪声放大和对发射信号的功率放大，同时实现波束扫描和波束赋形所需的相位、幅度加权。T/R通道的射频电路由大功率GaN开关、FET开关、低噪声放大器、中功率放大器、大功率放大器、数控衰减器、数控延时器、均衡器和功分器等构成，实现微波信号的低噪声放大及功率输出。其中，T/R通道公共支路上的低插损高分辨率的时延单元，用于实现波束大带宽无色散扫描，其公共支路上的数控衰减单元，用于实现波束赋形所需的幅度加权。

如图2所示，双频发射T/R通道A的接收支路为：

(7.1)宽带辐射阵列感应的射频信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段的单刀三掷开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段低噪声放大器、f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器以及f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器进行低噪声放大和带内信号功率均衡；

(7.2)步骤(7.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至 f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(7.3)步骤(7.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大，经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关和f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器完成带内信号功率均衡；

(7.4)步骤(7.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形，最终实现微波信号的低噪声放大接收和接收波束扫描。

双频发射T/R通道A的发射支路为：

(8.1)射频激励信号首先经f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形；

(8.2)步骤(8.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至 f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器、f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，经由f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(8.3)步骤(8.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大；

(8.4)步骤(8.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段驱动功率放大器和f₀≤f≤αf₀、βf₀≤f≤Nf₀双频功率放大器，实现信号末级放大和向外辐射。

如图3所示，单频发射T/R通道B的接收支路为

(9.1)宽带辐射阵列感应的射频信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段的单刀三掷开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段低噪声放大器、f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器、f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器进行低噪声放大和带内信号功率均衡；

(9.2)步骤(9.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至 f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(9.3)步骤(9.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大，经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关和f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器完成带内信号功率均衡；

(9.4)步骤(9.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形，最终实现微波信号的低噪声放大接收和接收波束扫描。

单频发射T/R通道B的发射支路为：

(10.1)射频激励信号首先经f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形；

(10.2)步骤(10.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器、f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，经由f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(10.3)步骤(10.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大；

(10.4)步骤(10.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至β f₀≤f≤Nf₀频段驱动功率放大器和βf₀≤f≤Nf₀单频功率放大器，实现信号末级放大和向外辐射。

传统方法设计的宽带相控阵系统面临成本高、辐射效率低下，系统散热压力大容易导致芯片温度过高而损坏。本发明提出的大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，与目前背景技术相比，采用低频段发射稀疏馈电、高频段发射全阵馈电实现双频高效率宽带发射，在满足系统指标要求条件下，将宽带发射效率从经典手段的10％左右提升至30％左右，减轻了相控阵天线的散热压力，降低了相控阵天线的成本，提升了相控阵天线整体性能和效费比。

实施例：

给出了一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统具体实施案例，具体按如下步骤实施，如图4所示：

(1)由37个工作在1.5～12GHz频段的跨越8个倍频程的宽带宽角扫描平面相控阵天线单元，构成超宽带辐射阵列。需要在1.5～3GHz、8～12GHz 内完成信号发射，即α＝2，则1≤P≤floor(8/2)﹣1，取P＝2；

(2)以第1个天线单元作为参考点，其连接双频发射T/R通道A，前后相邻的2个天线单元，连接单频发射T/R通道B，第4个天线单元，连接双频发射T/R通道A,前后相邻的2个天线单元，连接单频发射T/R通道B。依此规则，完成对37个天线单元T/R通道的连接；

(3)如图5、6所示，T/R通道用于实现对接收信号的低噪声放大和对发射信号的功率放大。接收支路为：天线单元感应的射频信号经工作在1.5～12GHz 频段的单刀三掷开关→1.5～12GHz低噪声放大器→1.5～12GHz均衡衰减器→1.5～12GHz中功率放大器→1.5～12GHz FET开关→1.5～12GHz时延芯片进行相位加权从而实现波束扫描→1.5～12GHz中功率放大器→1.5～12GHz FET开关→1.5～12GHz均衡衰减器→1.5～12GHz三态开关→经1.5～12GHz 数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形，最终实现微波信号的低噪声放大接收。发射支路为：射频激励信号首先经1.5～12GHz数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形→1.5～12GHz三态开关→1.5～12GHz均衡衰减器→1.5～12GHz FET开关→1.5～12GHz时延芯片进行相位加权从而实现波束扫描→1.5～12GHz中功率放大器→1.5～12GHzFET开关→前级驱动功率放大器和末级功率放大器实现信号放大和向外辐射。T/R通道A和T/R通道B的不同之处在于：T/R通道A发射支路上的驱动放大器是覆盖1.5～12GHz频段的，8～12GHz频段和1.5～3GHz频段发射信号的末级放大是由单独的两个固态功放芯片完成的，可以双频发射。T/R通道B发射支路上的驱动放大器和固态功放芯片仅覆盖8～12GHz频段，仅实现8～12GHz频段信号的放大和向外辐射。

本实施案例仅仅是本发明的一种具体实现方式，可根据系统功能指标要求，选择不同类型的平面相控阵天线，增大或者减少阵面规模，调整宽带辐射阵列工作频段,更改接收和/或发射频段，增加或者减少T/R通道A和T/R通道B相邻单元数目，并可依此规律，由一维线阵扩展至二维面阵。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，包括宽带辐射阵列、T/R通道、波控单元、馈电网络及电源，其特征在于：

宽带辐射阵列包括M个工作在f₀≤f≤Nf₀频段的相控阵天线单元，其中N为正实数，M为正整数，f₀是宽带辐射阵列工作的频率最低端，T/R通道包括双频发射T/R通道A和单频发射T/R通道B；

以第1个相控阵天线单元作为参考点，其连接双频发射T/R通道A，之后连续P个相控阵天线单元连接单频发射T/R通道B，第P+2个天线单元连接双频发射T/R通道A，再之后连续的P个天线单元连接单频发射T/R通道B，依此类推，完成对M个相控阵天线单元与T/R通道的连接。

2.根据权利要求1所述的一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：宽带辐射阵列工作在跨越N个倍频程上，N为正实数且3≤N＜M，M为正整数且M≥4。

3.根据权利要求1所述的一种大宽带高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：双频发射分别占据宽带辐射阵列的频率低段[f₀,αf₀]和高段[βf₀,Nf₀]，其中，α、β为正实数且1≤α≤β≤N。

4.根据权利要求3所述的一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：P的取值范围为：1≤P≤floor(N/α)﹣1，floor(·)表示向下取整，其中，α为正实数。

5.根据权利要求3所述的一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：频率低段[f₀,αf₀]天线单元间距为d'：

为频率低段[f₀,αf₀]阵列方向图不出栅瓣的单元间距上限，其中，d是相邻相控阵天线单元的间距，且θ表示阵列方向图扫描角度，c表示光速。

6.根据权利要求3所述的一种大宽带高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：频率高段[βf₀,Nf₀]天线单元间距即为θ表示阵列方向图扫描角度，c表示光速。

7.根据权利要求2所述的一种大带宽高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：所述双频发射T/R通道A的接收支路为：

(7.1)宽带辐射阵列感应的射频信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段的单刀三掷开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段低噪声放大器、f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器以及f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器进行低噪声放大和带内信号功率均衡；

(7.2)步骤(7.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(7.3)步骤(7.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大，经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关和f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器完成带内信号功率均衡；

(7.4)步骤(7.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形，最终实现微波信号的低噪声放大接收和接收波束扫描。

8.根据权利要求2所述的一种大宽带高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：所述双频发射T/R通道A的发射支路为：

(8.1)射频激励信号首先经f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形；

(8.2)步骤(8.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器、f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，经由f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(8.3)步骤(8.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大；

(8.4)步骤(8.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段驱动功率放大器和f₀≤f≤αf₀、βf₀≤f≤Nf₀双频功率放大器，实现信号末级放大和向外辐射。

9.根据权利要求2所述的一种大宽带高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：所述单频发射T/R通道B的接收支路为

(9.1)宽带辐射阵列感应的射频信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段的单刀三掷开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段低噪声放大器、f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器、f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器进行低噪声放大和带内信号功率均衡；

(9.2)步骤(9.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(9.3)步骤(9.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大，经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关和f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器完成带内信号功率均衡；

(9.4)步骤(9.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形，最终实现微波信号的低噪声放大接收和接收波束扫描。

10.根据权利要求2所述的一种大宽带高辐射效率的相控阵天线系统，其特征在于：所述单频发射T/R通道B的发射支路为：

(10.1)射频激励信号首先经f₀≤f≤Nf₀频段数控衰减芯片进行幅度加权从而实现波束赋形；

(10.2)步骤(10.1)输出的信号经工作在f₀≤f≤Nf₀频段三态开关，输入至f₀≤f≤Nf₀频段均衡衰减器、f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，经由f₀≤f≤Nf₀频段时延芯片进行延时加权，从而实现波束扫描；

(10.3)步骤(10.2)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段中功率放大器完成中级放大；

(10.4)步骤(10.3)输出的信号经f₀≤f≤Nf₀频段FET开关，输入至βf₀≤f≤Nf₀频段驱动功率放大器和βf₀≤f≤Nf₀单频功率放大器，实现信号末级放大和向外辐射。