1.一种紧凑型F类有源集成天线系统,其特征在于,包括上层介质基板、下层介质基板、第一表面结构、第二表面结构和第三表面结构,其中:所述上层介质基板和所述下层介质基板设有连接所述第一表面结构和所述第三表面结构的金属化过孔;
所述第一表面结构由辐射贴片构成;
所述第二表面结构由金属地面构成,所述金属地面包括缺陷地结构和第一圆形槽;所述缺陷地结构由第二圆环槽和第三圆环槽嵌套而成;
所述第三表面结构包括输入匹配电路、稳定电路、晶体管、栅极偏置电路、漏极偏置电路、第一电容和开路馈线;所述开路馈线设有开路微带线;
所述上层介质基板、所述下层介质基板、所述辐射贴片、所述金属地面和所述开路馈线构成天线单元;
所述下层介质基板、所述金属地面、所述输入匹配电路、所述稳定电路、所述晶体管、所述栅极偏置电路、所述漏极偏置电路和所述第一电容构成功率放大器单元。
2.根据权利要求1所述一种紧凑型F类有源集成天线系统,其特征在于,所述辐射贴片设有第一环槽、第二环槽、第三环槽、第四环槽和第一小孔,其中:所述第一环槽和所述第四环槽的尺寸和结构均相同,并位于所述辐射贴片的一条对角线上;
所述第二环槽和所述第三环槽的尺寸和结构均相同,并位于所述辐射贴片的另一条对角线上;
所述第一小孔与所述金属化过孔连接。
3.根据权利要求1所述一种紧凑型F类有源集成天线系统,其特征在于,所述输入匹配电路的第二端、所述栅极偏置电路的第二端和所述稳定电路的第一端相连,所述稳定电路的第二端与所述晶体管的栅极连接,所述晶体管的漏极、所述漏极偏置电路的第二端和所述第一电容的第一端相连,所述第一电容的第二端与所述开路馈线的第一端连接。
4.根据权利要求1所述一种紧凑型F类有源集成天线系统,其特征在于,所述开路馈线上设有第二小孔,所述第二小孔与所述金属化过孔连接,所述第二小孔设置为与所述开路微带线同侧。
5.根据权利要求3所述一种紧凑型F类有源集成天线系统,其特征在于,所述输入匹配电路包括第一微带线、第二微带线、第三微带线和第二电容,其中:所述第一微带线的第一端作为射频输入,所述第一微带线的第二端与所述第二电容的第一端连接;
所述第二电容的第二端、所述第二微带线的第一端和所述第三微带线的第一端相连;
所述第二微带线的第二端、所述栅极偏置电路的第二端和所述稳定电路的第一端相连。
6.根据权利要求3所述一种紧凑型F类有源集成天线系统,其特征在于,所述稳定电路包括第三电容和第一电阻,其中:所述第三电容的第一端、所述第一电阻的第一端、所述输入匹配电路的第二端和所述栅极偏置电路的第二端相连;
所述第三电容的第二端、所述第一电阻的第二端和所述晶体管的栅极相连。
7.根据权利要求3所述一种紧凑型F类有源集成天线系统,其特征在于,所述栅极偏置电路包括第四微带线、第四电容、第五电容和第六电容,其中:所述第四电容的第一端、所述第五电容的第一端、所述第六电容的第一端和所述第四微带线的第一端相连;
所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端和所述第六电容的第二端均接地;
所述第四微带线的第二端、所述输入匹配电路的第二端和所述稳定电路的第一端相连。
8.根据权利要求1所述一种紧凑型F类有源集成天线系统,其特征在于,工作过程如下:当射频输入信号经过所述输入匹配电路和所述稳定电路传输至所述晶体管时,所述天线单元在二次谐波频率和三次谐波频率处分别提供一个低输入阻抗和高输入阻抗,从而控制晶体管漏极的电压电流波形,使得所述功率放大器单元工作在F类模式;在所述栅极偏置电路和所述漏极偏置电路提供的偏置电压下,所述晶体管将所述射频输入信号放大;
放大后的射频信号通过所述第一电容传输至所述开路馈线,再通过所述金属化过孔传输至所述辐射贴片,最后辐射至空间中。