相控阵功耗热耗的动态控制方法、装置、T/R组件及相控阵与流程

本发明涉及发射功率及功耗控制领域，具体而言，涉及一种相控阵功耗热耗的动态控制方法、装置、t/r组件及相控阵。

背景技术：

1、现阶段国内外先进的相控阵雷达均采用了有源相控阵体制，尤其是近年来氮化镓技术的发展，使有源相控阵孔径能够集成在较小的空间同时能获得更高的输出功率。在相同尺寸的孔径阵面，采用氮化镓技术的相控阵可以获得多一倍的输出功率，其探测距离也能相应增加，干扰效能也能同时提升；当然，输出功率增加的同时相控阵功耗热耗也相应的增加。

2、相控阵系统在探测或干扰发射中，根据跟踪目标参数、应用环境及工作温度条件的不同需要调整发射功率，并对相控阵的功耗热耗进行控制。同时，由于战斗机条件受限，其通常要求低功耗低热耗条件下实现高性能；特别是在任务航段后期由于燃油接近枯竭，更要求降低相控阵的功耗热耗要求。传统的砷化镓体制相控阵采用的方法有两种：

3、第一是在发射链路增加数控衰减器调整输出功率，缺点是对整个相控阵的功耗及热耗没有任何帮助；

4、第二是根据需求休眠部分天线阵元通道工作的方式，该方法对调整发射功率及减低功耗很有效，缺点是由于关闭部分阵元通道，天线阵元变少，阵因子下降，降低相控阵部分erp的同时波束宽度会相应变宽，导致探测角分辨率降低，且不利于能量的集中，影响相控阵探测或干扰的效果。

技术实现思路

1、针对在发射链路增加数控衰减器可以对发射功率进行调整，但是无法减低功耗热耗；控制休眠部分天线阵元通道的模式可以降低相控阵的功耗热耗，对发射功率进行调整，但是无法避免波束宽度展宽，测角分辨率降低等问题。本发明提供一种相控阵功耗热耗的动态控制方法、装置、t/r组件及相控阵，根据t/r组件氮化镓功放供电范围较宽的特点，根据实时采集的相控阵温度，控制可调电源对t/r组件氮化镓功放的电压进行动态控制，在不影响波束宽度及阵因子的同时，达到对相控阵发射功率的调整，同时达到对功耗热耗动态控制的目的。

2、第一方面，本发明提供一种相控阵功耗热耗的动态控制方法，包括：

3、根据t/r组件氮化镓功放的温度信息，动态调节所述t/r组件氮化镓功放的供电电压。

4、在一个优选的实施例中，所述动态调节所述t/r组件氮化镓功放的供电电压，包括：

5、比较t/r组件氮化镓功放的温度信息与t/r组件氮化镓功放的工作温度阈值；

6、若t/r组件氮化镓功放的温度信息未超过t/r组件氮化镓功放的工作温度阈值，则保持t/r组件氮化镓功放处于正常供电电压；

7、若t/r组件氮化镓功放的温度信息超过t/r组件氮化镓功放的工作温度阈值，则降低t/r组件氮化镓功放的供电电压。

8、在一个优选的实施例中，所述t/r组件氮化镓功放的工作温度阈值预先设定。

9、在一个优选的实施例中，降低t/r组件氮化镓功放的供电电压的取值范围根据需要配置。

10、第二方面，本发明提供一种相控阵功耗热耗的动态控制装置，包括波束控制器和可调电源组件；

11、所述波束控制器用于根据t/r组件氮化镓功放的温度信息，向可调电源组件发出电压选择控制指令；

12、所述可调电源组件用于根据接收的电压选择控制指令，动态调节所述t/r组件氮化镓功放的供电电压。

13、在一个优选的实施例中，所述波束控制器具体用于：

14、比较t/r组件氮化镓功放的温度信息与t/r组件氮化镓功放的工作温度阈值；

15、若t/r组件氮化镓功放的温度信息未超过t/r组件氮化镓功放的工作温度阈值，则向可调电源组件发出保持t/r组件氮化镓功放处于正常供电电压的电压选择控制指令；

16、若t/r组件氮化镓功放的温度信息超过t/r组件氮化镓功放的工作温度阈值，向可调电源组件发出降低t/r组件氮化镓功放的供电电压的电压选择控制指令。

17、在一个优选的实施例中，所述t/r组件氮化镓功放的工作温度阈值预先设定。

18、在一个优选的实施例中，降低t/r组件氮化镓功放的供电电压的取值范围根据需要配置。

19、第三方面，本发明提供一种t/r组件，所述t/r组件采用氮化镓功放；t/r组件氮化镓功放的供电电压受控于上述的相控阵功耗热耗的动态控制装置。

20、第四方面，本发明提供一种相控阵，包括多个发射支路以及与多个发射支路连接的波束形成/发射驱动组件；每个发射支路包括相连的阵列天线和t/r组件；所述t/r组件上述的t/r组件。

21、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

22、1、本发明能够实现对功耗热耗的动态控制及可配置调整，且保证了相控阵波束宽度、指向分辨率等指标不受影响。

23、2、本发明在实际应用可根据相控阵天线的阵面规模，结合数控衰减器和休眠部分天线阵元通道工作的方式，可以更宽范围的动态调整控制相控阵的发射功率及功耗热耗，适应多种环境条件。

1.一种相控阵功耗热耗的动态控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的相控阵功耗热耗的动态控制方法，其特征在于，所述动态调节所述t/r组件氮化镓功放的供电电压，包括：

3.根据权利要求2所述的相控阵功耗热耗的动态控制方法，其特征在于，所述t/r组件氮化镓功放的工作温度阈值预先设定。

4.根据权利要求2所述的相控阵功耗热耗的动态控制方法，其特征在于，降低t/r组件氮化镓功放的供电电压的取值范围根据需要配置。

5.一种相控阵功耗热耗的动态控制装置，其特征在于，包括波束控制器和可调电源组件；

6.根据权利要求5所述的相控阵功耗热耗的动态控制装置，其特征在于，所述波束控制器具体用于：

7.根据权利要求6所述的相控阵功耗热耗的动态控制装置，其特征在于，所述t/r组件氮化镓功放的工作温度阈值预先设定。

8.根据权利要求6所述的相控阵功耗热耗的动态控制装置，其特征在于，降低t/r组件氮化镓功放的供电电压的取值范围根据需要配置。

9.一种t/r组件，所述t/r组件采用氮化镓功放；其特征在于，t/r组件氮化镓功放的供电电压受控于如权利要求5-8任一项所述的相控阵功耗热耗的动态控制装置。

10.一种相控阵，包括多个发射支路以及与多个发射支路连接的波束形成/发射驱动组件；每个发射支路包括相连的阵列天线和t/r组件；其特征在于，所述t/r组件为如权利要求9所述的t/r组件。