CN104007718A - 一种多极化射频信号产生的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及射频信号极化特性控制与重生的技术领域，公开一种多极化射频信号产生的方法及装置，所述方法是采用功分器等分输入的射频信号，控制与功分器输出端对应连接的两路极化属性射频信号电路的信号的幅度和相位属性，使两路极化属性射频信号，在双脊圆锥喇叭天线上正交合成辐射具有多极化属性的射频信号，从而达到快速控制和调整射频信号极化属性的目的。所述装置由功分器的等分输出端通过每路由数控衰减器和数控移相器构成的射频信号电路与双脊圆锥喇叭天线相连；本发明能够实现快速实时地改变射频信号的极化属性，或通过上位计算机发送控制命令来快速地改变射频信号的极化属性。实现射频信号极化属性的实时控制。具有结构简单、控制简便。
Description
技术领域
本发明涉及射频信号极化特性控制技术领域，尤其涉及一种多极化射频信号产生的方法与装置。
背景技术
目前，公知的射频信号极化属性控制技术与产生装置结构复杂，射频信号的极化属性不能够快速控制与变化，一般只能输出单一极化属性的射频信号，射频信号极化控制不灵活，极化样式间的切换速度不够快，不能够满足需要射频信号极化属性快速变化的应用需求。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种多极化射频信号产生方法与装置，实现的方法与装置可以实时地改变所辐射射频信号的极化属性，并且能够使所辐射的射频信号的极化属性可以通过本装置的控制器实现程序控制，也可以通过上位计算机实时控制射频信号的极化属性。
本发明解决其技术问题的技术方案是：
一种多极化射频信号产生的方法，是利用功分器等分输入的射频信号，通过单片机控制器控制与功分器输出端对应连接的两路射频信号电路的信号的幅度和相位属性,具体实施如下：
1）、首先采用功分器将输入的射频信号分作相等的等分两路射频信号；
2）、然后用与等分的两路射频信号对应的单片机控制的数控衰减器改变等分的两路射频信号的幅度属性；
3）、然后用与等分的两路射频信号对应的单片机控制的数控移相器改变等分的两路射频信号的相位属性；
4）、再进行正交合成的方法，将改变了幅度属性与相位属性的两路射频信号，通过双脊圆锥喇叭天线上正交辐射合成具有多极化属性的射频信号，从而达到快速控制和调整射频信号极化属性的目的。
一种多极化射频信号产生的方法，所述单片机控制器为八位的51单片机，或为32位的ARM单片机，单片机控制器的输出端为多个数据I/O输出接口；单片机控制器的输入端I/O接口或与上位机的控制接口连接，与上位机的上位计算机通讯，达到上位机的实时或程序控制射频信号极化属性的目的。
一种多极化射频信号产生的装置，包括有功分器、数控衰减器、数控移相器、单片机控制器和双脊圆锥喇叭天线，与射频信号输入端连接的功分器第一输出端通过一路由数控衰减器和数控移相器构成极化属性的射频信号电路与双脊圆锥喇叭天线的一端相连；所述功分器第二输出端通过另一路由数控衰减器和数控移相器构成极化属性的射频信号电路与双脊圆锥喇叭天线的另一端相连；且每一路的数控衰减器和数控移相器通过控制信号线与单片机控制器相连，或与连接上位机的单片机控制器相连。
一种多极化射频信号产生的装置，所述功分器为一分二的3db功分器。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
一种多极化射频信号产生方法与装置，通过射频信号输入接口输入射频信号，利用控制器对数控衰减器和数控移相器进行控制，实现对射频信号幅度属性与极化属性的控制，再通过具有双激励接口的双脊圆锥喇叭天线辐射到空间。具有控制简单、结构清晰，可以快速实时地改变射频信号的极化属性，可以程序控制或通过上位计算机发送控制命令来快速地改变射频信号的极化属性。能够实时地改变所辐射射频信号的极化属性，并且能够使所辐射的射频信号的极化属性可以通过本装置的控制器实现程序控制，还可以通过控制接口与上位计算机通讯，实现射频信号极化属性的实时控制。
附图说明
图1为一种多极化射频信号产生装置的结构示意图；
图中接口的说明：图中左侧上方接口为射频信号输入接口；图中右侧接口为射频信号输出接口；左侧下方接口为计算机控制接口。
具体实施方式
如图1所示，一种多极化射频信号产生的装置，包括有功分器、数控衰减器、数控移相器、单片机控制器和双脊圆锥喇叭天线，与射频信号输入端连接的功分器第一输出端通过一路由数控衰减器和数控移相器构成极化属性的射频信号电路与双脊圆锥喇叭天线的一端相连；所述功分器第二输出端通过另一路由数控衰减器和数控移相器构成极化属性的射频信号电路与双脊圆锥喇叭天线的另一端相连；且每一路的数控衰减器和数控移相器通过控制信号线与单片机控制器相连，或与连接上位机的单片机控制器相连。所述功分器为一分二的3db功分器。
图1中3dB功分器：将输入的射频信号等分成两路射频信号；数控衰减器：通过数字控制指令可以改变通过该衰减器射频信号的幅度属性。数控移相器：通过数字控制指令可以改变通过该移相器射频信号的相位属性。天线：具有水平与垂直激励接口的双击圆锥喇叭天线，实现射频信号的空间合成与辐射。
单片机控制器：为本装置的控制中心，基于单片计算机实现，包括单片机机器运行的程序，根据程序或接收到的命令，完成对数控衰减器和数控移相器的控制。不同的控制指令位数决定了不同的控制步进，从而决定了对射频信号极化属性的控制精度。
控制接口：可以与上位计算机通讯，必要时可以通过上位计算机实时控制射频信号的极化属性。
实施方式一
一种多极化射频信号产生的方法，是利用功分器等分输入的射频信号，通过单片机控制器控制与功分器输出端对应连接的两路极化属性射频信号电路的信号的幅度和相位属性，具体实施如下：单片机控制器的输出端与每路极化属性射频信号电路的数控衰减器和数控移相器连接，并控制两路极化属性射频信号电路的数控衰减器和数控移相器的信号的幅度和相位属性，使两路极化属性射频信号电路的极化属性射频信号，在双脊圆锥喇叭天线上正交合成辐射具有多极化属性的射频信号，从而达到快速控制和调整射频信号极化属性的目的。所述单片机控制器为八位的51单片机，或为32位的ARM单片机，单片机控制器的输出端为多个数据I/O输出接口。
根据射频信号的合成原理与控制技术，首先利用功分器将射频信号分作相等的两路信号，然后分别利用数控衰减器改变两路信号的幅度属性，利用数控移相器改变两路信号的相位属性，再进行正交合成的方法将改变了幅度与极化属性的射频信号合成，即获得具有期望极化属性的射频信号。
如附图1所示，输入的射频信号从本装置的射频信号输入接口进入本装置，经过功分器将其一分为二，两路信号经过各自的数控衰减器与数控移相器，利用控制器分别控制两路信号各自的幅度与相移量，然后分别耦合到双脊圆锥喇叭天线的水平和垂直激励口，合成后输出，从而使合成后的射频信号具有期望的极化属性，通过喇叭天线辐射出。
本装置可以根据需要，通过控制两路射频信号的幅度与相位来辐射出期望极化属性的射频信号，可以辐射出水平极化、垂直极化、圆极化即左旋圆极化和右旋圆极化、斜极化的射频信号。
实施方式二
单片机控制器的输入端I/O接口或与上位机的控制接口连接，与上位机的上位计算机通讯，达到上位机的实时或程序控制射频信号极化属性的目的。
Claims (4)
1.一种多极化射频信号产生的方法，其特征是：是利用功分器等分输入的射频信号，通过单片机控制器控制与功分器输出端对应连接的两路射频信号电路的信号的幅度和相位属性，其具体实施如下：
1）、首先采用功分器将输入的射频信号分作相等的等分两路射频信号；
2）、然后用与等分的两路射频信号对应的单片机控制的数控衰减器改变等分的两路射频信号的幅度属性；
3）、然后用与等分的两路射频信号对应的单片机控制的数控移相器改变等分的两路射频信号的相位属性；
4）、再进行正交合成的方法，将改变了幅度属性与相位属性的两路射频信号，通过双脊圆锥喇叭天线上正交辐射合成具有多极化属性的射频信号，从而达到快速控制和调整射频信号极化属性的目的。
2.根据权利要求1所述的一种多极化射频信号产生的方法，其特征是：所述单片机控制器为八位的51单片机，或为32位的ARM单片机，单片机控制器的输出端为多个数据I/O输出接口；单片机控制器的输入端I/O接口或与上位机的控制接口连接，与上位机的上位计算机通讯，达到上位机的实时或程序控制射频信号极化属性的目的。
3.如权利要求1所述方法的一种多极化射频信号产生的装置，其特征是：包括有功分器、数控衰减器、数控移相器、单片机控制器和双脊圆锥喇叭天线，与射频信号输入端连接的功分器第一输出端通过一路由数控衰减器和数控移相器构成极化属性的射频信号电路与双脊圆锥喇叭天线的一端相连；所述功分器第二输出端通过另一路由数控衰减器和数控移相器构成极化属性的射频信号电路与双脊圆锥喇叭天线的另一端相连；且每一路的数控衰减器和数控移相器通过控制信号线与单片机控制器相连，或与连接上位机的单片机控制器相连。
4.根据权利要求3所述的一种多极化射频信号产生的装置，其特征是：所述功分器为一分二的3db功分器。
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