CN103245958A - 适合卫星导航数字多波束阵列的标校分配网络装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了适合卫星导航数字多波束阵列的标校分配网络装置，包括625路耦合器、开关矩阵、小环信道、标校信道、小环终端、标校终端、标校信道监控和监控计算机网络，还包括标校切换单元和基准通道。它涉及卫星导航数字多波束阵列多通道间时延、相位和幅度一致性自动标校平台。本发明采用恒温基准通道标校技术，通过监控和信息处理设备的控制，实现了开关选择625路发射通道的任一路信号进行标校测试。标校分配网络装置显控界面美观、散热设计合理、可靠性高、特别是具备多通道自动标校能力，适用于卫星导航数字多波束阵列中作为完成多通道标校功能的设备。
Description
技术领域
本发明涉及卫星导航领域中一种多通道自动标校平台，特别适用于卫星导航数字多波束阵列作为完成多通道信号一致性标校功能的设备。
背景技术
卫星导航数字多波束天线系统发射合成波束实现的前提是发射通道间的一致性。通道间的一致性关系到波束合成性能以及系统测距的稳定性。数字多波束天线是多通道的系统，每个通道的终端、信道、馈线、阵元部分都不可能完全一致，其不一致性主要体现在幅度、相位和时延三个方面，其中幅度、相位的误差会对波束形成产生影响，而时延的误差则直接影响对系统的精密测距。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于解决上述背景技术中提出的通道一致性的标校问题而提供一种具备自动标校，高集成度，外形美观，具备良好显示控制装置的标校分配网络装置。本发明具备显控界面美观、散热设计合理、可靠性高等特点。
本发明所要解决的技术问题是由以下技术方案实现的：
适合卫星导航数字多波束阵列的标校分配网络装置，包括625路耦合器1、开关矩阵2、小环信道5、标校信道6、小环终端7、标校终端8、标校信道监控9和监控计算机网络，其特征在于：还包括标校切换单元3和基准通道4；
625路通道的信号通过625路耦合器1耦合出625路待标校信号并分别输出至开关矩阵2；开关矩阵2依次将一路待标校信号分为两路信号输出至标校切换单元3；在监控计算机和标校信道监控9的统一控制下，基准通道4输出两路基准信号至标校切换单元3；标校切换单元3将一路基准信号与一路待标校信号进行合路，再将合路后的信号分为相同的两路信号输出给标校信道6；标校切换单元3将另一路待标校信号分为两路相同的信号输出给小环信道5；
标校信道6将标校切换单元3输入的两路信号下变频处理后输出两路中频信号至标校切换单元3；标校切换单元3对标校信道6输入的两路信号选择出一路信号，再将选择出的一路信号分为两路后输出给标校终端8；标校终端8完成对输入的信号幅度、相位和时延的测量，获取一路待标校信号和基准信号的标校数据并送往监控计算机网络；小环信道5将标校切换单元3输入的待标校信号进行下变频处理后输出两路中频信号至标校切换单元3，标校切换单元3将小环信道5输入的两路信号选择出一路信号，再将选择出的一路信号分为两路后输出给标校终端7，标校终端7完成对输入的信号幅度、相位和时延的测量，获取一路待标校信号的小环标校数据并送往监控计算机网络；监控计算机网络将输入的标校数据和小环标校数据进行比较处理，控制和调整通道的工作参数，完成对通道的在线校正。
其中，所述的标切换校单元3包括合路器15、第一至第四分路器16至19、第一至第五开关10至14；
第三开关12接收两路基准信号，进行2选1选切给第二开关11，第二开关11进行基准信号标校的通断控制，再输出给合路器15；开关矩阵2将一路待标校信号分为两路信号，将其中一路信号经第一开关10后再输出给合路器15，开关矩阵2将另一路信号输出给第一分路器16；合路器15将输入的一路待标校信号和基准信号合路为一路信号后输出给第二分路器17，第二分路器17将输入的一路信号等分为两路信号送至标校信道6分别进行下变频，下变频后的两路中频信号输出给第五开关14；第五开关14选切一路信号给第四分路器19，第四分路器19将输入的一路信号分为两路信号输出至标校终端8；第一分路器16将开关矩阵2输出的一路信号分为相同的两路信号给小环信道5的分别进行下变频，下变频后的两路中频信号输出给第四开关13；第四开关13选切一路信号给第三分路器18，第四分路器18将输入的一路信号分为两路信号输出至小环终端7。
其中，所述的基准通道4包括基准终端A22、基准上变频器A21、基准本振A20、基准终端B25、基准上变频器B24和基准本振B23；
在监控计算机网络和标校信道监控9的控制下，基准终端A22将产生的中频基准信号输出给基准上变频A21，在基准本振A20提供本振信号的情况下，基准上变频A21将中频基准信号上变频为射频信号后输出给标校切换单元3；在监控计算机网络和标校信道监控9的控制下，基准终端B25将产生的中频基准信号输出给基准上变频B24，在基准本振B25提供本振信号的情况下，基准上变频B24将中频基准信号上变频为射频信号后输出给标校切换单元。
本发明针对背景技术具有如下优点：
1、本发明中基准通道设备A/B都放在恒温机箱中，保证了基准标校信号的时延、电平、相位稳定性。
2、本发明中基准终端、基准信道、标校信道、标校终端等设备都为双套热备份的工作模式，提高了系统可靠性。
3、本发明采用单端口反射配相技术对开关矩阵的输入同轴电缆进行配相设计，信号通道间的传输时延一致性更高。
4、本发明中机箱设备前面板包含指示灯、电源开关、安装有液晶屏、键盘以及监控单元，布局美观合理，显控能力强。
5、本发明采用具备更好的热设计。
附图说明
图1是本发明的电原理方框图。
图2是本发明基准通道4的电原理方框图。
图3是本发明标校切换单元3的电原理方框图。
具体实施方式
下面，结合图1、图2和图3对本发明做进一步说明。
适合卫星导航数字多波束阵列的标校分配网络装置，包括625路耦合器1、开关矩阵2、标校切换单元3、基准通道4、小环信道5、标校信道6、小环终端7、标校终端8、标校信道监控9和监控计算机网络，实施例按图1进行连接线路。
625路通道的信号通过625路耦合器1耦合出625路待标校信号并分别输出至开关矩阵2；开关矩阵2依次将一路待标校信号分为两路信号输出至标校切换单元3；在监控计算机和标校信道监控9的统一控制下，基准通道4输出两路基准信号至标校切换单元3；标校切换单元3将一路基准信号与一路待标校信号进行合路，再将合路后的信号分为相同的两路信号输出给标校信道6；标校切换单元3将另一路待标校信号分为两路相同的信号输出给小环信道5；标校信道6将标校切换单元3输入的两路信号下变频处理后输出两路中频信号至标校切换单元3；标校切换单元3对标校信道6输入的两路信号选择出一路信号，再将选择出的一路信号分为两路后输出给标校终端8；标校终端8完成对输入的信号幅度、相位和时延的测量，获取一路待标校信号和基准信号的标校数据并送往监控计算机网络；小环信道5将标校切换单元3输入的待标校信号进行下变频处理后输出两路中频信号至标校切换单元3，标校切换单元3将小环信道5输入的两路信号选择出一路信号，再将选择出的一路信号分为两路后输出给标校终端7，标校终端7完成对输入的信号幅度、相位和时延的测量，获取一路待标校信号的小环标校数据并送往监控计算机网络；监控计算机网络将输入的标校数据和小环标校数据进行比较处理，控制和调整通道的工作参数，完成对通道的在线校正。
实施例中，开关矩阵2为625选1开关，由2个25选1开关与25个25选2开关构成。
所述的标切换校单元3包括合路器15、第一至第四分路器16至19、第一至第五开关10至14，实施例按图3进行连接线路。
第三开关12接收两路基准信号，进行2选1选切给第二开关11，第二开关11进行基准信号标校的通断控制，再输出给合路器15；开关矩阵2将一路待标校信号分为两路信号，将其中一路信号经第一开关10后再输出给合路器15，开关矩阵2将另一路信号输出给第一分路器16；合路器15将输入的一路待标校信号和基准信号合路为一路信号后输出给第二分路器17，第二分路器17将输入的一路信号等分为两路信号送至标校信道6分别进行下变频，下变频后的两路中频信号输出给第五开关14；第五开关14选切一路信号给第四分路器19，第四分路器19将输入的一路信号分为两路信号输出至标校终端8；第一分路器16将开关矩阵2输出的一路信号分为相同的两路信号给小环信道5的分别进行下变频，下变频后的两路中频信号输出给第四开关13；第四开关13选切一路信号给第三分路器18，第四分路器18将输入的一路信号分为两路信号输出至小环终端7。
所述的基准通道4包括基准终端A22、基准上变频器A21、基准本振A20、基准终端B25、基准上变频器B24和基准本振B23，实施例按图2进行连接线路。
在监控计算机网络和标校信道监控9的控制下，基准终端A22将产生的中频基准信号输出给基准上变频A21，在基准本振A20提供本振信号的情况下，基准上变频A21将中频基准信号上变频为射频信号后输出给标校切换单元3；在监控计算机网络和标校信道监控9的控制下，基准终端B25将产生的中频基准信号输出给基准上变频B24，在基准本振B25提供本振信号的情况下，基准上变频B24将中频基准信号上变频为射频信号后输出给标校切换单元。
Claims (3)
1.适合卫星导航数字多波束阵列的标校分配网络装置，包括625路耦合器（1）、开关矩阵（2）、小环信道（5）、标校信道（6）、小环终端（7）、标校终端（8）、标校信道监控（9）和监控计算机网络，其特征在于：还包括标校切换单元（3）和基准通道（4）；
625路通道的信号通过625路耦合器（1）耦合出625路待标校信号并分别输出至开关矩阵（2）；开关矩阵（2）依次将一路待标校信号分为两路信号输出至标校切换单元（3）；在监控计算机和标校信道监控（9）的统一控制下，基准通道（4）输出两路基准信号至标校切换单元（3）；标校切换单元（3）将一路基准信号与一路待标校信号进行合路，再将合路后的信号分为相同的两路信号输出给标校信道（6）；标校切换单元（3）将另一路待标校信号分为两路相同的信号输出给小环信道（5）；
标校信道（6）将标校切换单元（3）输入的两路信号下变频处理后输出两路中频信号至标校切换单元（3）；标校切换单元（3）对标校信道（6）输入的两路信号选择出一路信号，再将选择出的一路信号分为两路后输出给标校终端（8）；标校终端（8）完成对输入的信号幅度、相位和时延的测量，获取一路待标校信号和基准信号的标校数据并送往监控计算机网络；小环信道（5）将标校切换单元（3）输入的待标校信号进行下变频处理后输出两路中频信号至标校切换单元（3），标校切换单元（3）将小环信道（5）输入的两路信号选择出一路信号，再将选择出的一路信号分为两路后输出给标校终端（7），标校终端（7）完成对输入的信号幅度、相位和时延的测量，获取一路待标校信号的小环标校数据并送往监控计算机网络；监控计算机网络将输入的标校数据和小环标校数据进行比较处理，控制和调整通道的工作参数，完成对通道的在线校正。
2.根据权利要求1所述的适合卫星导航数字多波束阵列的标校分配网络装置，其特征在于：所述的标切换校单元（3）包括合路器（15）、第一至第四分路器（16至19）、第一至第五开关（10至14）；
第三开关（12）接收两路基准信号，进行2选1选切给第二开关（11），第二开关（11）进行基准信号标校的通断控制，再输出给合路器（15）；开关矩阵（2）将一路待标校信号分为两路信号，将其中一路信号经第一开关（10）后再输出给合路器（15），开关矩阵（2）将另一路信号输出给第一分路器（16）；合路器（15）将输入的一路待标校信号和基准信号合路为一路信号后输出给第二分路器（17），第二分路器（17）将输入的一路信号等分为两路信号送至标校信道（6）分别进行下变频，下变频后的两路中频信号输出给第五开关（14）；第五开关（14）选切一路信号给第四分路器（19），第四分路器（19）将输入的一路信号分为两路信号输出至标校终端（8）；第一分路器（16）将开关矩阵（2）输出的一路信号分为相同的两路信号给小环信道（5）的分别进行下变频，下变频后的两路中频信号输出给第四开关（13）；第四开关（13）选切一路信号给第三分路器（18），第四分路器（18）将输入的一路信号分为两路信号输出至小环终端（7）。
3.根据权利要求1所述适合卫星导航数字多波束阵列的标校分配网络装置，其特征在于：所述的基准通道（4）包括基准终端A（22）、基准上变频器A（21）、基准本振A（20）、基准终端B（25）、基准上变频器B（24）和基准本振B（23）；在监控计算机网络和标校信道监控（9）的控制下，基准终端A（22）将产生的中频基准信号输出给基准上变频A（21），在基准本振A（20）提供本振信号的情况下，基准上变频A（21）将中频基准信号上变频为射频信号后输出给标校切换单元（3）；在监控计算机网络和标校信道监控（9）的控制下，基准终端B（25）将产生的中频基准信号输出给基准上变频B（24），在基准本振B（25）提供本振信号的情况下，基准上变频B（24）将中频基准信号上变频为射频信号后输出给标校切换单元。
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