CN112952397B - 一种适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线 - Google Patents

一种适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线，即具有可移动多馈源的反射面天线，该天线将馈源组中心位置处的一个馈源设置在反射面焦点上，其它馈源设置在焦平面内；当无线信道出现多径效应时，在信号接收模式，通过馈源组在焦平面内的整体移动，或各馈源在焦散区域内独立的位置调整，及各馈源接收信号的相位补偿，使各信号接收通道的输出同相迭加以使信噪比最优；在信号发射模式，基于相应接收信号对参考信号的幅度比和相位差的共轭，对功率信号进行幅、相调整，再用其对馈元进行馈电；依据电磁互易原理，这时反射面天线辐射的空间电磁信号各分量将在通信对象的天线处实现同相迭加即自适应聚焦，从而改善传输信噪比，提高通信质量。

Description

一种适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线
技术领域
本发明涉及大气多径传输环境中的毫米波点对点通信技术领域，具体涉及一种适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线。
背景技术
在毫米波通信工程中，反射面天线易于实现较大的口径电尺寸、较窄的主波束和较高的主瓣增益，以及较低的制造成本，因此常应用于星链(StarLink)无线通信***中的地面终端设备，并将其天线主波束对准星座；或用于毫米波点对点通信(如中继通信)***中接收端和发射端天线的主波束相互对准。但是，由于毫米波无线信道常有的非均匀性和多径传输效应，上述波束的几何对准已不能保障稳定的高质量无线信号传输。例如，在毫米波中继通信中，由于地面植被和建筑物对毫米波信号的散射，特别是大气无线信道的多径传输效应，将严重影响毫米波信号的收、发稳定性并使信噪比恶化。如当太阳照射潮湿地面、河流或湖泊时，由于水蒸汽气团的升腾，导致电磁射线出现折射与散射效应，使原本相互对准的天线窄波束的指向出现事实上的偏离。又如，在星链毫米波全球通信中，星—地无线通信信道包含了整个大气层和大部分电离层，这些无线信道的非均匀性都会导致多径效应及信号的多径衰落，使得星—地间无线信号传输不稳定，以及信噪比的恶化。
为克服上述问题，一般采用与反射面天线同样电大口径的多输入多输出(MIMO)天线***来克服空间多径效应的负面影响。但是，如此电大尺寸的多天线***会导致庞大的馈电***和复杂的移相网络，结构复杂，代价高昂，难以普及和应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有毫米波通信由于地表、建筑物散射和大气无线信道的非均匀性导致的多径传输效应和信号的多径衰落所造成的通信质量的恶化，寻求不同于代价高昂的MIMO多天线的替代解决方案。由于大气无线信道的非均匀性具有随机和时变的特点，更难于实时获取大气信道的非均匀性模型，因此，抗多径衰落的有效方法一定是不依赖于大气信道实时非均匀模型的方法。本发明所提出就是这样一种模型非依赖的自适应聚焦方法。
本发明提供一种适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线，即具有可移动多馈源的反射面天线。它具有电大口径，同时具有多个可移动馈源。基于电磁场互易原理，该天线将本可能会相互制约甚至相互抵消的多径传输分量在传输目标的接收场点处同相迭加，以达到抑制多径衰落、实现在接收天线处电磁场自适应聚焦、从而提升信号强度和通信质量的目的。该方法不依赖于随机、时变的大气非均匀模型，即可实现在通信对象接收天线处多径传输分量间的自适应聚焦；与电大口径的MIMO多天线***相比，既可实现电大口径的收、发天线性能，又可适应未知的时变多径传播环境中的高效无线传输，在低成本条件下改善信号质量。
本发明通过下述技术方案实现：
一种适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线，具有可移动多馈源的反射面天线，包括天线反射面、多个馈源组成的馈源组、与所述馈源同等数量的多个双工器、同等数量的多个信号接收通道，以及信号迭加电路，与所述馈源同等数量的多个信号发射通道，以及功分器和功率源，所述馈源组中各个馈源的辐射主波束均指向所述天线反射面；
所述馈源组中各馈源相位中心的初始位置位于所述天线反射面的焦平面内，且所述馈源组中心位置处的馈源的相位中心位于所述天线反射面的焦点上，馈源组中心位置处的馈源作为中心馈源；其它馈源则位于焦平面上焦点附近的位置；所述馈源组的初始位置对应于均匀无线信道的情形。即是说，当电波传播空间为均匀介质，不存在多径传输效应时，所述馈源组就位于其初始位置，位于焦点处的所述中心馈源对应于常规反射面天线的馈源；当电波传播空间出现非均匀性和多径传输效应导致接收信噪比下降时，通过调整所述馈源组或其中各馈源的位置来改善接收信号的信噪比；所述馈源组在焦平面内或焦散区域进行位置调整，其中，所述焦散区域指和焦点的距离在预设值以内的所有场点所形成的区域。
每一所述双工器具有三个端口，分别为天线端口、输入端口和输出端口；所述天线端口连接对应的馈源端口，所述输出端口连接对应的信号接收通道的输入端，所述输入端口连接对应的信号发射通道的输出端；所述信号接收通道的输出端与所述信号迭加电路连接，所述信号发射通道的输入端通过功分器与所述功率源连接；分别如图2、3所示，图中箭头方向即信号传送的方向；
每一所述信号接收通道包括信号接收电路和移相器；所述信号接收电路的输入端与对应所述双工器的输出端连接，所述信号接收电路的输出端与对应所述移相器的输入端连接，所述移相器的输出端连接至所述的信号迭加电路上；所述信号接收电路包括前置放大器、滤波器、以及具有相敏检波、信号幅度和相位数据输出功能的检测电路；与每个馈源相连接的信号接收通道的构成都是相同的，但彼此间是相互独立的。
在信号接收模式下，将所述馈源组中各馈源接收到通信对象发射过来的无线信号，通过对应的双工器传输给相连的信号接收电路；所述信号接收电路测量出所述接收信号相对于参考信号的幅度比和相位差，并将所述幅度比和相位差的数据存入存储器中，供发射信号幅、相调整使用；
所述移相器基于测量到的接收信号的相位差对所述接收信号进行相位补偿，使得各接收通道输出的信号彼此同相；各所述接收通道输出的同相的信号通过所述信号迭加电路进行同相迭加以提升接收信号的信噪比。
每一所述信号发射通道包括可调增益放大器和移相器；所述可调增益放大器的输入端与所述功分器的输出端连接，所述可调增益放大器的输出端与所述移相器的输入端连接，所述移相器的输出端连接至所述双工器的输入端上；与每个馈源相连接的功率信号发射通道的构成都是相同的，但彼此间是相互独立的。
在信号发射模式下，所述功率源通过功分器将功率信号分配到各信号发射通道；各所述信号发射通道的功率信号通过可调增益放大器进行幅度调整后，发送给移相器移相；正是基于信号接收模式下所述信号接收电路所测量出的接收信号相对于参考信号的幅度比和相位差，可调增益放大器和移相器对所述功率信号分别实现幅度调整和相位补偿；
幅度调整和相位补偿后的功率信号通过双工器的输入端馈给反射面天线的馈源，经所述馈源的辐射和天线反射面的反射，最终完成向空间的信号发射。
具体地，在信号接收模式下，当无线通信信道是完全理想化的均匀传播介质(如理想的自由空间)时，馈源组位于其焦平面上的初始位置，仅有位于焦点上的中心馈元获得信号强度最大的接收信号，而分布在焦平面上的其它馈元接收到的信号强度极小。当信号接收通道接收到的信号强度低于预设幅度值，该信号接收通道就不再工作，也不对信号迭加电路提供迭加分量。这时通信天线的接收状态和接收效果等同于常规的单馈元反射面天线。
当无线通信信道不再是均匀传输介质，即出现了明显的非均匀性和多径传输效应时，远场信源的辐射不仅通过直射主路径到达该反射面天线，同时也通过各个可能的多径信道沿不同方向到达该反射面天线。此时，不仅位于焦点上的中心馈元获得信号强度较大的接收信号，分布在焦平面或焦散区域上的其它馈元也会接收到可观的具有不同幅度和相位的信号。各馈元所接收到的信号幅度和相位，既取决于当时无线传输信道的非均匀性模型及其多径传播特征，也有赖于各馈源位置的调整。这些信号分量经各信号接收通道的前置放大器放大、滤波器滤波、相敏检波和相位补偿，最终通过信号迭加电路实现自适应同相(同步)迭加。
在信号发射模式下，待发射的功率信号从功率源中输出，通过功分器同相地输入给各信号发射通道；每个信号发射通道的功率信号基于所述信号接收模式下测得的接收信号相对于参考信号的幅度比和相位差的共轭进行幅度调整和相位补偿(或相应的时延补偿，时延量为上述信号接收模式下测得的时延量的负值，即相对于参考时刻的超前量)，再经过双工器的输入端到达相应馈元，通过馈源辐射，并经反射面反射形成对空间的辐射。依据收发互易原理，这时通过各发射信号通道辐射到空间的电磁波在通信对象的接收天线处将形成同相(同步)迭加。也就是说，尽管并不知道无线通信信道实时的非均匀性和多径传输模型，但其中的关键信息已包含在接收信号相对于参考信号的幅度比和相位差等数据中。依据收发互易原理，多馈元反射面天线在相应的辐射模式下，各路信号分量在远场通信对象的天线处仍将自适应地实现同相迭加(即各场分量的自适应聚焦)。
进一步地，所述具有可移动多馈源的反射面天线的接收信号和发射信号之间幅、相共轭的数据传递可采用如下方式实现：
在点对点通信的信号接收模式中，当各信号接收通道的馈元接收到通信对象发射过来的无线信号时，所述接收电路实时检测出接收信号相对于参考信号的幅度比和相位差并将其存入存储器；
当天线转为信号发射模式时，控制程序从存储器中输出所述接收信号相对于参考信号的幅度比和相位差，并将其共轭(即复数虚部对应的相位变号)，基于所述数据，对所述功率信号进行移相(相位补偿)；功率信号相对于参考信号的幅度比则按所述信号接收模式下测得的同样的幅度比数据，通过幅度可调放大器进行调整；在所述幅、相调整的基础上对馈元实现功率信号的馈电。
进一步地，在信号接收模式下，当各信号接收通道的馈元接收到通信对象发射过来的无线信号时，其接收电路将实时检测出各馈元的接收信号的幅度；当所述馈元的接收信号微弱到其幅度低于预设幅度门限值，则所述馈元所在的信号接收通道不再将输出信号传送给信号迭加电路；相应地，当天线转为信号发射模式时，接收信号的幅度低于所述预设幅度门限值的馈元不再被功率源馈电，即不再参与信号发射；其中，所述预设幅度门限值指相对于最大接收信号幅度设置的门限值。
进一步地，对所述馈源组中的馈源进行位置调整，包括对馈源组整体进行焦平面内正交维度的横向调整和焦平面法向维度的纵向调整；
或者，对所述馈源组中的馈源的位置做彼此独立的调整，直到信号迭加电路的输出信号的信噪比最优。其中，该信噪比最优指在预设可调范围内信噪比最大。预设可调范围根据实际情况和经验设定，在此不做限制。
进一步地，基于至少一个收发周期，通过所述接收信号的幅、相测量数据对所述发射信号的幅、相进行调整。当存储器中多个收发周期存储的幅、相测量数据均无变化时，控制程序可隔数个收发周期做一次接收信号的幅、相测量及相应的发射信号的幅、相调整。
进一步地，所述天线反射面为金属反射面，或网孔尺寸小于预设尺寸门限值的金属栅格或金属丝网反射面；所述预设尺寸门限值是指，若有一个口径尺寸等于所述预设尺寸门限值的波导，则它的截止频率将与所述通信天线的工作频率相等。
为了确保所述收发互易特性能够理想地实现，必须保证各收发通道的幅、相一致性。借助于幅、相一致的标准信号同时向各信号通道输入，通过通道中的幅、相调节，使各信号通道输出信号间的幅、相分别保持一致。这是本专业领域所熟知的信号通道的幅、相一致性调试方法。在本发明中，除对共享同一馈源和同一双工器的信号收、发通道进行幅、相一致性调试，还要对不同馈源对应的各收、发信道之间进行幅、相一致性调试，并在控制软件中将(各信号通道中的可调幅度放大器和移相器)相应的状态记录为零状态，即对收、发信号没有任何幅度调整和相移的信道状态。
需要说明的是，
1.本发明所述的具有可移动多馈源的反射面天线，其包括的所述馈源组中各馈源可以但不限于选择开口波导、喇叭天线，以及波纹喇叭等高效率馈元，或微带天线、螺旋天线等。
2.本发明所述馈源组中多馈源的数量和移动范围取决于具体应用条件下空间无线信道的有效(可资利用的)传输路径数量及相应的来波到达角的大小。来波到达角越大，馈源数量或馈源的空间移动范围则较大。
3.本发明所述馈源组中多馈源的移动方式，可以是馈源组(中各馈源相位中心)在焦平面内的整体移动，也可以是除中心馈源外的其它馈源在焦平面内上下或左右的分别移动，甚至是除中心馈源外的其它馈源在焦散区域中独立的位置调整。但在大多数情况下，上述第一种(也是最简单)的移动方式就已足够。
4.本发明所述的具有可移动多馈源的反射面天线，其对反射面的照射形式可以是对完整反射面的正馈式的，这时馈源遮挡较大；也可以是对切割反射面的偏馈式的，这时馈源遮挡效应较小。考虑到馈源组的整体口面积较大，采用对切割反射面的偏馈方式，馈源组对反射面造成的遮挡较小。图4a给出了对切割反射面实现偏馈的偏馈型多馈源反射面天线的示意图。
5.本发明所述的具有可移动多馈源的反射面天线，还包括但不限于双反射面天线情形和修正双反射面天线情形。在诸如卡塞格伦天线或格利高里天线等双反射面天线中，馈源组的初始位置则位于第一焦点处的焦平面内。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、在未知、时变、复杂多径的无线传输环境中，本发明的新型毫米波通信天线可以自适应地将辐射场聚焦于通信对象的天线处，从而实现高效率的点对点无线传输。
2、对于需要实时跟踪的动态通信对象(如动态星载设备)，不再需要地面终端天线波束对目标星座的精确、实时、全程的几何对准。在星链通信中的地面终端与动态星载设备间的上行链路通信时，地面终端反射面天线不再需要精密的机械伺服***去实现对运行中的目标星座进行全程实时的精确跟踪，只需要有数个固定的波束位置即可。在反射面天线给定的数个固定波束位置为中心的一定角度范围内，通过本发明提出的新型毫米波通信天线及其收发信号的幅、相共轭匹配，可自适应地“跟踪”运动中的通信目标卫星。通过直接将辐射场聚焦于通信对象(即目标卫星)的天线处，以实现高效率的无线传输。
3、本发明提出的新型毫米波通信天线，对天线的反射面加工精度没有过分严厉的要求；实际上，对于反射面天线可能出现的误差(如反射面轮廓的加工误差、重力形变误差、馈元位置的装配误差等)和中继通信中可能出现的波束对准误差(例如天线反射面因风力而抖动产生的波束对准误差)，均可自适应地补偿，有效降低了天线的加工、运输、安装和维修成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1a为本发明一种适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线的结构原理图。
图1b为图1a中馈源组的各馈源口面组合实例图。
图2为本发明一种适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线中与各馈元输出端相连接的信号接收通道及其移相、迭加电路图。
图3为本发明一种适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线中与各馈元输入端相连接的功率信号分配及信号发射通道电路图。
图4a为本发明一种基于适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线的具有切割反射面和馈元组偏馈工作方式的选项图。
图4b为图4a中馈源组的各馈源口面组合实例图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅为解释本发明所用，并不作为对本发明的任何形式的限定。
如图1-图4所示，本发明提供一种适用于多径传输环境的新型毫米波通信天线，即具有可移动多馈源的反射面天线，该反射面天线包括焦距为F的抛物反射面120、多个馈源组成的馈源组、与馈源同等数量的双工器、同等数量的信号接收通道、信号同相迭加电路230、与馈源同等数量的信号发射通道、功分器330和功率源340，馈源组中各个馈源的辐射主波束均指向天线反射面120。
在馈源组的初始位置，位于馈源组中心的一个馈源设置在抛物反射面120的焦点P0上，作为中心馈源100；其他馈源101、102、103…10N设置在焦平面110内。其中，焦散区域指到焦点的距离在预设值以内的所有场点组成的区域。图1a中T0表示主路径方向上的来波分量，经抛物反射面120反射后，在焦点P0处聚焦，并被中心馈元100接收。T1、T2和T3分别表示其它路径方向的来波分量，它们经抛物反射面120反射后，不会在焦点P0处聚焦，但在目标焦平面内或其它焦散区域的某些场点处会有较强的场分布，这些场会被置于焦平面和焦散区域的其它馈元101、102…10N所接收。因此，和中心馈元100一样，101、102…10N等馈元也有较强的同频、同极化但不同相位的接收信号分量。位于焦散区域的各馈元可通过诸如旋转-平动转换装置如化转动为平动的螺杆微调自己的位置，直至信号迭加电路输出信号的幅度达到相对最大为止。当各馈源的位置确定后，其信号强度和相位仅取决于无线传输信道的实时非均匀性和多径传输特性。图1a中，A表示抛物反射面120的旋转轴。
本实施例中的馈元选为开口波导，馈源组的整个辐射口面共面且连续；图1b为位于焦平面110上的N+1个开口波导型馈元的示意图。本发明的馈源包括并不限于开口波导、介质波导、喇叭天线、微带天线和螺旋天线等馈源。
每一馈源对应连接一双工器，双工器的输出端连接信号接收通道，输入端则连接信号发射通道。信号接收通道与信号迭加电路230连接，信号发射通道通过功分器330与功率源340连接。图1-图4中的箭头方向代表信号流动的方向。
具体地，双工器的输出端连接信号接收通道，输入端连接信号发射通道。双工器的输入端和输出端的隔离保证了各自连接的信号接收通道和信号发射通道间的隔离。
信号接收模式下的具体信号流程如图2所示。馈源组中各馈源100、101…10N接收到通信对象发射的无线信号即接收信号后，通过馈源和各自对应的双工器220、221…22N的输出端输出到信号接收电路，先后进行滤波噪声抑制、相敏检波、相对于参考信号的幅度比、相位差的测量、输出和存储，然后发送给连接的移相器，并基于所测相位差对接收信号进行相位补偿，以得到各接收通道间同相的接收信号。同相的信号通过信号迭加电路230进行同相迭加。
信号接收电路由前置放大器、匹配滤波器，以及相敏检波与幅、相测量电路组成。
具体地，信号接收电路在将接收信号前置放大和滤波后，由相敏检波电路实时检测出该接收信号相对于参考信号的幅度比和相位差，当接收信号的幅度不低于预设幅度门限值例如设置为最大接收信号幅度的-20db，则通过移相器对接收信号进行相位补偿，以使各接收通道输出的接收信号频域同相或时域同步，将补偿后得到的同相的信号发送给信号迭加电路230中，实现同相同步相加，以改善接收信号的信噪比。本实施例中的迭加电路230为加法器。
在信号接收模式下的具体信号流程如图3所示。，当各信号接收通道的馈元接收到通信对象发射过来的无线信号时，其信号接收电路将实时检测出各馈元的接收信号的幅度；当分布在焦平面或焦散区域的其它馈元101、102…10N中的某一馈源接收到的信号微弱到其幅度低于预设幅度门限值，则馈元所在的信号接收通道不再将输出信号传送给同相迭加电路；相应地，当天线转为信号发射模式时，接收信号的幅度低于预设幅度门限值的馈元不再被功率源馈电，即不再参与信号发射。
在信号发射模式下，功率源340通过功分器330将功率信号分配到各信号发射通道；各信号发射通道的功率信号通过可调增益放大器进行幅度调整后，发送给移相器移相；正是基于信号接收模式下信号接收电路所测量出的接收信号相对于参考信号的幅度比和相位差的共轭，可调增益放大器和移相器对的功率信号分别实现幅度调整和相位补偿；
幅度调整和相位补偿后的功率信号通过双工器的输入端馈给反射面天线的馈源，经馈源的辐射和天线反射面120的反射，最终完成向空间的信号发射。
为便于理解，通过以下例子进行说明。假设两相邻基站间的毫米波中继通信天线的主波束已经对准例如在干燥、晴朗夜空中均匀大气信道条件下主波束的几何对准并可实施正常的信号收、发作业。这时，发送方的辐射平面波经接收方的抛物反射面反射后，在接收天线焦点处形成聚焦场，并被位于焦点处的中心馈元所接收。当白天烈日当头、气温迅速升高时，无线中继传输距离上的河流、湖泊或水塘中的水受热蒸发，在无线通信信道中间形成水蒸汽气团。由于水蒸汽气团对电磁波的折射，无线信号到达角与接收天线主波束不再一致。假设其间的夹角为θ，当无线通信信道出现多径传输效应时，来波分量的方向与接收天线主路径方向一致的入射波分量对应于θ＝0；此时，入射场将聚焦于抛物反射面的焦点处，并被中心馈元所接收。将中心馈元接收到的信号电平作为参考电平，当来波分量的方向与接收天线主路径方向不一致，则来波分量对应θ不等于0的入射波分量，入射场将在焦平面上形成偏离焦点的焦斑。其中，θ角越大，焦斑相对于焦点的偏离度也越大。当大气非均匀性导致强烈的多径传输效应时，焦平面上还会出现多个焦斑。
在上述情况下，位于焦点处的中心馈元所接收到的信号强度将会有明显的下降。此时，横向移动图1b所示的开口波导型馈元组，即在焦平面内两个横向维度上微调馈源组的位置，使场强最大的几个焦斑都落在不同馈元的口面中，馈元组件就不再移动。此时，通过与馈源输出端连接的信号接收通道测量出所接收到的通信导引信号即上文中的接收信号与给定参考信号的幅度比与相位差，输出到存储器；基于接收信号与参考信号的相位差用移相器对接收信号作相位补偿，经相位补偿后的各接收信号通道的输出信号就已彼此同相了，再发送给信号迭加电路进行同相迭加，以改善接收信号的信噪比。
在上述过程中，没有通过任何机械手段去移动抛物反射面以追求在多径传输环境中实现收发波束的几何对准，而是通过微调馈元组的横向位置，以使各馈元的口面调整到焦平面上主要的焦斑处，从而实现信号的最大化接收、同相迭加及其信噪比的优化。保持信号接收模式下馈元组调整后的位置不变，在信号发射模式下，将各信号发射通道的功率信号相对于参考信号的幅度比和相位差调整到以其相对于信号接收模式下所测得的幅相数据的复共轭后再经各馈源和反射面发射至空间，即可快速、自适应地达成在通信对象天线处实现各辐射分量的自适应聚焦，以实现在多径传输环境中的最优化无线传输。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于多径传输环境的毫米波通信天线，其特征在于，具有可移动多馈源的反射面天线，所述反射面天线包括天线反射面（120）、多个馈源组成的馈源组、与所述馈源同等数量的多个双工器、同等数量的多个信号接收通道，以及信号迭加电路（230），与所述馈源同等数量的多个信号发射通道，以及功分器（330）和功率源（340）；所述馈源组中各个馈源的辐射主波束均指向所述天线反射面（120）；
其中，所述馈源组及其中各馈源的位置可调；所述馈源组中各馈源相位中心的初始位置位于所述天线反射面（120）的焦平面（110）内，且所述馈源组中心位置处的馈源（100）的相位中心位于所述天线反射面（120）的焦点上，所述馈源组中心位置处的馈源（100）作为中心馈源；
当电波传播空间为均匀介质，不存在多径传输效应时，位于焦点处的所述中心馈源作为常规反射面天线的馈源，所述馈源组就位于其初始位置；
当电波传播空间出现非均匀性和多径传输效应导致接收信噪比下降时，通过调整所述馈源组或其中各馈源的位置来改善接收信号的信噪比；所述馈源组在焦平面（110）内或焦散区域进行位置调整，其中，所述焦散区域指和焦点的距离在预设值以内的所有场点所形成的区域；
每一所述双工器具有三个端口，分别为天线端口、输入端口和输出端口；所述天线端口连接对应的馈源端口，所述输出端口连接对应的信号接收通道的输入端，所述输入端口连接对应的信号发射通道的输出端；所述信号接收通道的输出端与所述信号迭加电路（230）连接，所述信号发射通道的输入端通过功分器（330）与所述功率源（340）连接；
每一所述信号接收通道包括信号接收电路和移相器；所述信号接收电路的输入端与对应所述双工器的输出端连接，所述信号接收电路的输出端与对应所述移相器的输入端连接，所述移相器的输出端连接至所述的信号叠加电路（230）上；所述信号接收电路包括前置放大器、滤波器、以及具有相敏检波、信号幅度和相位数据输出功能的检测电路；与每个馈源相连接的信号接收通道的构成都是相同的，但彼此间是相互独立的；
每一所述信号发射通道包括可调增益放大器和移相器；所述可调增益放大器的输入端与所述功分器（330）的输出端连接，所述可调增益放大器的输出端与所述移相器的输入端连接，所述移相器的输出端连接至所述双工器的输入端上；与每个馈源相连接的功率信号发射通道的构成都是相同的，但彼此间是相互独立的。
2.根据权利要求1所述的一种适用于多径传输环境的毫米波通信天线，其特征在于，在信号接收模式下，将所述馈源组中各馈源接收到通信对象发射过来的无线信号，通过对应的双工器传输给相连的信号接收电路；
所述信号接收电路测量出接收信号相对于参考信号的幅度比和相位差，并将所述幅度比和相位差的数据存入存储器中，供发射信号幅、相调整使用；
所述移相器基于测量到的接收信号的相位差对所述接收信号进行相位补偿，使得各接收通道输出的信号彼此同相；各所述接收通道输出的同相的信号通过所述信号迭加电路（230）进行同相迭加以提升接收信号的信噪比。
3.根据权利要求1所述的一种适用于多径传输环境的毫米波通信天线，其特征在于，在信号发射模式下，所述功率源（340）通过功分器（330）将功率信号分配到各信号发射通道；
各所述信号发射通道的功率信号通过可调增益放大器进行幅度调整后，发送给移相器移相；正是基于信号接收模式下所述信号接收电路所测量出的接收信号相对于参考信号的幅度比和相位差，可调增益放大器和移相器对所述功率信号分别实现幅度调整和相位补偿；
幅度调整和相位补偿后的功率信号通过双工器的输入端馈给反射面天线的馈源，经所述馈源的辐射和天线反射面（120）的反射，最终完成向空间的信号发射。
4.根据权利要求1所述的一种适用于多径传输环境的毫米波通信天线，其特征在于，对所述馈源组中的馈源进行位置调整，包括对馈源组整体进行焦平面（110）内正交维度的横向调整和焦平面法向维度的纵向调整；
或者，对所述馈源组中的馈源的位置做彼此独立的调整，直到信号迭加电路的输出信号的信噪比最优。
5.根据权利要求1所述的一种适用于多径传输环境的毫米波通信天线，其特征在于，所述天线反射面（120）为金属反射面，或网孔尺寸小于预设尺寸门限值的金属栅格或金属丝网反射面；所述预设尺寸门限值是指，若有一个口径尺寸等于所述预设尺寸门限值的波导，则它的截止频率将与所述通信天线的工作频率相等。
6.一种收发信号的幅、相调控方法，其特征在于，所述方法应用在权利要求1-5任一项所述的一种适用于多径传输环境的毫米波通信天线中；
所述具有可移动多馈源的反射面天线的接收信号和发射信号之间的幅、相共轭；
在点对点通信的信号接收模式中，当各信号接收通道的馈元接收到通信对象发射过来的无线信号时，所述接收电路实时检测出接收信号相对于参考信号的幅度比和相位差并将其存入存储器；
当天线转为信号发射模式时，相应信号发射通道的功率信号相对于参考信号的相位差取所述信号接收模式下测得的相位差的共轭，并按此对所述功率信号进行相位补偿；功率信号相对于参考信号的幅度比则按所述信号接收模式下测得的同样的幅度比进行调整；在所述幅、相调整的基础上对馈元实现功率信号的馈电。
7.根据权利要求6所述的一种收发信号的幅、相调控方法，其特征在于，在信号接收模式下，当各信号接收通道的馈元接收到通信对象发射过来的无线信号时，其接收电路将实时检测出各馈元的接收信号的幅度；当所述馈元的接收信号微弱到其幅度低于预设幅度门限值，则所述馈元所在的信号接收通道不再将输出信号传送给同相迭加电路；相应地，当天线转为信号发射模式时，接收信号的幅度低于所述预设幅度门限值的馈元不再被功率源馈电，即不再参与信号发射；
其中，所述预设幅度门限值指相对于最大接收信号幅度设置的门限值。
8.根据权利要求6所述的一种收发信号的幅、相调控方法，其特征在于，基于至少一个收发周期，通过所述接收信号的幅、相测量数据对所述发射信号的幅、相进行调整。
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