凌 祥，姜志森，卞 勇

（1．海军装备研究院，上海 200436；2．海军航空工程学院电子信息工程系，山东 烟台 264001；

3．91980 部队，山东 烟台 264001）

微波有源集成天线将有源电路与天线单元直接集成，因而具有体积小、重量轻、成本低、结构紧凑等优点，在移动通信、相控阵和空间功率合成等领域有着广泛的应用前景。为了实现空间波束扫描，近年来许多学者利用非线性动力学的方法研究这种有源集成天线阵列，并且设计了实验系统[1-3]。

有源集成天线阵有多种实现方法，其中包括：单边耦合振荡器阵列、双边耦合振荡器阵列和耦合锁相环阵列。由于耦合振荡器阵列每个单元之间的细小差别会对整个阵列产生很大的影响，使得振荡器单元之间的耦合强度和耦合相位很难精确控制，而且其阵列的锁定带宽很小，大大影响了耦合振荡器阵列的调制性能。由于这些原因，Buckwalter 和Chang 等提出了利用耦合锁相环阵列(Coupled PLL Arrays)来实现无移相器电扫描的另一种新方法[4-5]，这种方法的锁定带宽比耦合振荡器阵列宽得多。但耦合锁相环阵列结构比较复杂，电路延时会对阵列产生很大影响。本文从耦合锁相环阵列的基本单元—互耦PLL 入手，对其稳定性和电路延时性能进行详细分析，并利用一个4 单元阵列对理论分析进行了实验验证。

1 互耦锁相环基本结构

互耦PLL 的基本结构如图1 所示，振荡器1 和振荡器2 的输出信号送给鉴相器，鉴相器的输出信号经低通滤波后分别送给2 个振荡器的谐振电压控制端，调节振荡器的频率，以实现振荡器之间的同步，k1和k2为振荡器自由谐振频率控制端。……