CN101783444B - 一种多极化天线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多极化天线系统。所述系统包括：用以接收圆极化和线极化信号的一圆极化天线、用以将接收的两信号变成振幅相等相互正交信号的第一级正交耦合器、用于区分圆极化信号和线极化信号并分别输出的两转换开关、对一线极化信号的矢量方向进行设置的移相器、对一个线极化信号的振幅进行调整的衰减器、对衰减器输出信号进行矢量方向调整的延迟线和将移相器、延迟线输出信号变成振幅相等相互正交信号的第二级正交耦合器。本发明利用圆极化天线不存在极化方向匹配问题的有利因素，并通过多级正交耦合器的正交耦合等作用，解决了线极化信号由于天线平台移动，其极化方向与信号源线极化方向不能随时匹配的问题，使天线接收信号的质量大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及天线，尤其涉及既能接收圆极化或者双圆极化信号，又能接收线极化或者双线极化信号的一种多极化天线系统。
背景技术
目前通常使用的天线只能接收圆极化或者线极化信号。线极化天线必须使自己的极化方向调整后匹配信号源的线极化信号的方向才能实现正常接收，比如卫星信号。在移动载体上接收信号时，这个问题更为突出，由于安装有天线的平台在移动时会产生三维位置的变化，从而导致传送极化对偏。而圆极化天线没有这个问题，这是它的优势，但现有圆极化天线不能用于接收线极化信号，使圆极化天线上述的优势不能得到充分发挥。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过圆极化天线能接收圆极化和线极化信号的一种天线系统。
上述发明目的通过下述技术方案来实现：
所述系统包括：
一圆极化天线，用以接收圆极化信号和线极化信号；
一级正交耦合器，用以将接收的所述信号，输出两个振幅相等且相互正交的右旋圆极化信号和左旋圆极化信号或两个振幅相等且相互正交的线极化信号；
两转换开关，用以接收一级正交耦合器输出的所述两个输出信号，如所述输出信号为圆极化信号，则该两圆极化信号由该两转换开关分别输出，如所述输出信号为线极化信号，则两线极化信号分别输送给移相器和衰减器；
移相器，用以对所接收的一个线极化信号的矢量方向进行设置；
衰减器，用以对所接收的一个线极化信号的振幅进行调整，使振幅与移相器的输出信号的振幅相等；
延迟线，用以接收衰减器输出的振幅已进行调整的输出信号，并对该信号进行矢量方向的调整，使之与移相器输出信号相互正交；
和二级正交耦合器，用以将移相器和延迟线输出的两信号正交，输出垂直极化和水平极化的两个输出信号。
所述天线系统进一步的设置在于，移相器可以远程操作。
所述天线系统在通信系统中的应用，用于对线极化信号或圆极化信号的发射。
本发明采用一个圆极化天线既能接收圆极化信号又能接收线极化信号。对于该天线接收到信号通过一个正交耦合器对其进行耦合处理，如接收的信号是圆极化信号，通过该第一级正交耦合的耦合处理，将产生相互正交的左旋圆极化信号和右旋圆极化信号，并通过转换开关输出该两正交的圆极化信号。如接收的信号为线极化信号，则通过二级正交耦合器进行耦合处理，产生垂直极化信号和水平极化信号。
本发明利用圆极化天线不存在极化方向匹配问题的有利因素，并通过多级正交耦合器的正交耦合作用，解决了线极化信号由于天线平台移动，其极化方向与信号源线极化方向不能随时匹配的问题，使天线接收信号的质量大大提高。
附图说明
图1是本发明系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明及其优点作进一步说明。
本发明中的天线系统主要由圆极化天线、一级正交耦合器、一对转换开关、移相器、衰减器、延迟线和二级正交耦合器组成，请参见图1。
馈电表示一圆极化天线，本实施例采用一单盘圆极化天线。用以接收圆极化信号和线极化信号。圆极化信号包含一个右旋圆极化信号RHCP，一个左旋圆极化信号LHCP。
圆极化天线接收的信号输入一级正交耦合器的输入端(正交耦合器可用波导耦合器)，正交耦合后，将接收的信号分成两个相等的部分并使之正交，输出两个模量相等且矢量方向相互正交的右旋圆极化信号和左旋圆极化信号或两个振幅相等且相互正交的线极化信号。由一级正交耦合器输出端输出的上述两个输出的信号分别送到两个转换开关。该开关将对输入的信号进行鉴别，如是圆极化信号，则该两圆极化信号由该两转换开关分别输出；如是线极化信号，则两线极化信号分别输送给移相器和衰减器。
移相器是一可编程的，通常是远程控制的。移相器对由一转换开关输出的一线极化信号的线性极化接收矢量的方向进行设置。衰减器可采用电控快速调整衰减器，它对由另一转换开关输出的另一线极化信号的振幅进行调整，使之与移相器输出端输出信号的振幅相等。衰减器输出的振幅经调整的信号再送到延迟线进行相位调整，使之输出信号的相位与移相器输出信号正交，延迟线可用电磁延迟线。
由移相器和延迟线输出端分别输出的两振幅相等、方向相互正交的线极化信号送入二级正交耦合器输入端，经其正交耦合输出垂直极化信号(VLP)和水平极化信号(HLP)，该两极化信号将送到接收器。
应当指出的是，本发明的天线系统可应用于通信系统，既可接收线极化信号或圆极化信号，又可发射线极化信号或圆极化信号。在技术上，对于本领域技术人员来说是不难做到的。
Claims (3)
1.一种多极化天线系统，包括：
一圆极化天线，用以接收圆极化信号和线极化信号；
一级正交耦合器，用以将接收的所述信号，输出两个振幅相等且相互正交的右旋圆极化信号和左旋圆极化信号或两个振幅相等且相互正交的线极化信号；
两转换开关，用以接收一级正交耦合器输出的所述两个输出信号，如所述输出信号为圆极化信号，则该两圆极化信号由该两转换开关分别输出，如所述输出信号为线极化信号，则两线极化信号分别输送给移相器和衰减器；
移相器，用以对所接收的一个线极化信号的矢量方向进行设置；
衰减器，用以对所接收的一个线极化信号的振幅进行调整，使振幅与移相器的输出信号的振幅相等；
延迟线，用以接收衰减器输出的振幅已进行调整的输出信号，并对该信号进行矢量方向的调整，使之与移相器输出信号相互正交；
和二级正交耦合器，用以将移相器和延迟线输出的两信号正交，输出垂直极化和水平极化的两个输出信号。
2.根据权利要求1所述的一种多极化天线系统，其特征在于所述移相器可远程操作。
3.如权利要求1所述天线系统在通信系统中的应用，其特征在于用于对线极化信号或圆极化信号的发射。
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