CN105471486A - 无线电波信号同步系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线电波信号同步系统，包括信号发送单元、信号接收单元、功率调节单元和天线阵列。信号发送单元包括发信控制器和发射机，发信控制器通过功率调节单元与发射机连接，发射机与所述天线阵列连接。信号接收单元包括收信控制器和接收机。收信控制器通过功率调节单元与接收机连接，接收机与天线阵列连接。功率调节单元将发信控制器的无线电波信号分配为相位、幅度同步的多路无线电波信号，经发射机发送至天线阵列，增加天线阵列的辐射性能，同时能够将天线阵列接收的多路外界无线电波信号进行调整至幅度和相位相同，并将多路信号合成为一路信号以供收信控制器接收，极大地降低了无线电波信号错误和误码率。

Description

无线电波信号同步系统
技术领域
本发明涉及无线通信领域，具体而言，涉及一种无线电波信号同步系统。
背景技术
天线阵列指的是包含有多个天线的信号收发平台，在无线电通信系统中，通常采用天线阵列以增加天线的辐射性能。为了获得最佳的天线性能，向天线阵列输入的多路无线电波信号需要保持严格同步，即保持各路无线电波信号的相位和幅度一致；而天线阵列接收到外界无线电波信号时，接收到的多路信号也需要保证相位、幅度一致之后，才能合成为一路信号，以供收信装置接收，否则容易造成无线电波信号错误，导致信息误码率增加。目前还未有有效的方法能够解决无线通信中无线电波信号同步的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无线电波信号同步系统，以改善上述的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
一种无线电波信号同步系统，包括信号发送单元、信号接收单元、功率调节单元和天线阵列，所述信号发送单元包括至少一个发信控制器和多个发射机，所述发信控制器通过所述功率调节单元与所述发射机连接，所述发射机与所述天线阵列连接，所述信号接收单元包括至少一个收信控制器和多个接收机，所述收信控制器通过所述功率调节单元与所述接收机连接，所述接收机与所述天线阵列连接，其中，
所述发信控制器用于向所述功率调节单元发送无线电波信号；
所述功率调节单元用于将所述无线电波信号分配为多路，对分配后的多路无线电波信号进行功率调节，使每一路无线电波信号的幅度和相位相同，并将每一路无线电波信号分别发送至对应的发射机；
所述发射机用于将所述功率调节单元发送的无线电波信号发送至所述天线阵列；
所述天线阵列用于发射所述发射机发送的无线电波信号；
所述天线阵列还用于接收外界无线电波信号并发送至所述接收机；
所述接收机用于将接收到的外界无线电波信号发送至所述功率调节单元；
所述功率调节单元还用于对接收到的外界无线电波信号进行幅度和相位的调节，使外界无线电波信号的幅度和相位相同，以将外界无线电波信号合成为一路并发送至对应的收信控制器。
优选地，所述功率调节单元包括移相器，所述移相器用于调整进入所述功率调节单元的信号，使每一路信号的相位和幅度相同。
优选地，所述无线电波信号同步系统还包括多个匹配单元，所述天线阵列通所述匹配单元与所述发射机和所述接收机连接。
优选地，所述匹配单元用于匹配所述天线阵列、所述发射机和所述接收机的阻抗。
优选地，一个所述发射机对应一个所述匹配单元，一个所述接收机对应一个匹配单元。
优选地，所述发信控制器的数量和所述发射机的数量相同。
优选地，所述收信控制器的数量和所述接收机的数量相同。
优选地，所述天线阵列包括天线架和多个天线，所述多个天线设置于所述天线架。
优选地，所述多个天线相邻之间互呈夹角，每相邻两个天线之间的夹角相同。
优选地，所述多个天线与所述天线架之间设置有转轴，所述多个天线通过所述转轴可旋转地连接于所述天线架。
本发明实施例提供的无线电波信号同步系统通过功率调节单元将发信控制器发送的一路或者多路无线电波信号分配为多路，并对分配后的多路无线电波信号进行相位和幅度的调整，使得分配后的多路无线电波信号的相位、幅度相同，并通过多个发射机发送至天线阵列，经天线阵列将无线电波信号发送出去。
本无线电波信号同步系统能将发信控制器的无线电波信号分配为多路，并实现每一路无线电波信号的同步，有利于增加天线阵列的辐射性能，同时能够将天线阵列接收的多路外界无线电波信号进行调整，使多路外界无线电波信号的幅度和相位相同，将多路信号合成为一路信号以供收信控制器接收，极大地降低了无线电波信号错误和误码率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明第一实施例所提供的无线电波信号同步系统100的功能模块架构图。
图2示出了本发明第二实施例所提供的无线电波信号同步系统200的功能模块架构图。
图3示出了本发明第二实施例所提供的无线电波信号同步系统200的天线阵列160的结构图。
主要元件符号说明
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一实施例
请参照图1，是本发明第一实施例提供的无线电波信号同步系统100的功能模块架构图。本发明实施例提供的无线电波信号同步系统100包括信号发送单元、信号接收单元、功率调节单元130和天线阵列160。其中，所述信号发送单元包括至少一个发信控制器110和多个发射机120，所述发信控制器110通过功率调节单元130与所述发射机120连接，所述发射机120同时与所述天线阵列160连接。
信号接收单元包括至少一个收信控制器150和多个接收机140，所述收信控制器150通过所述功率调节单元130与所述接收机140连接，所述接收机140与所述天线阵列160连接。
发信控制器110用于向所述功率调节单元130发送无线电波信号。所述功率调节单元130用于将该无线电波信号分配为多路，对分配后的多路无线电波信号进行功率调节，使每一路无线电波信号的幅度和相位相同，并将每一路无线电波信号分别发送至对应的发射机120。功率调节单元130包括移相器131，功率调节单元130调节信号相位和幅度的原理是通过移相器131对进入功率调节单元130的信号的相位进行补偿，使每一路信号的相位相同。
发信控制器110的数量可以是一个也可以是多个，但是发射机120的数量必须大于一个，才能保证发射机120发送到天线阵列160上的无线电波信号为多路，以达到通过多幅天线辐射信号的目的。所述发射机120用于将所述功率调节单元130发送的无线电波信号发送至所述天线阵列160。
其中，发信控制器110和发射机120的数量不做限定，在本实施例中，发信控制器110和发射机120的数量相同。此外，经功率调节单元130分配之后的无线电波信号的路数亦不做限定。比如，四个发信控制器110中的两个向功率调节单元130发出两路无线电波信号，经功率调节单元130分配为3路无线电波信号，经4个发射机120中的3个发送至天线阵列160。
所述天线阵列160用于发射所述发射机120发送的无线电波信号。天线阵列160同时还用于接收外界无线电波信号并发送至所述接收机140。该外界无线电波信号一般包括多路信号，所述接收机140用于将接收到的外界无线电波信号发送至所述功率调节单元130，所述功率调节单元130还用于对接收到的外界无线电波信号进行幅度和相位的调节，使外界无线电波信号的幅度和相位相同。从而将外界无线电波信号合并为一路并发送至对应的收信控制器150。
本发明实施例对接收机140和收信控制器150的数量不做限定，优选地，在本实施例中，接收机140的数量和收信控制器150的数量相同。
本发明实施例提供的无线电波信号同步系统100能将发信控制器110的无线电波信号分配为多路，并实现每一路无线电波信号的同步，有利于增加天线阵列160的辐射性能。同时，功率调节单元130能够将天线阵列160接收的多路外界无线电波信号进行调整，使多路外界无线电波信号的幅度和相位相同，将多路信号合成为一路信号以供收信控制器150接收，极大地降低了无线电波信号错误和误码率。
第二实施例
请参照图2，是本发明第二实施例提供的无线电波信号同步系统200的功能模块架构图。本发明实施例与第一实施例的方案大致相同，区别点在于：还包括多个匹配单元170，所述天线阵列160通过所述匹配单元170与发射机120和接收机140连接。一个发射机120对应一个匹配单元170，一个接收机140对应一个匹配单元170。
所述匹配单元170用于将所述天线阵列160与所述发射机120和所述接收机140进行匹配，以使所述发射机120的无线电波信号能够完全发送至所述天线阵列160，同时使所述天线阵列160接收的外界无线电波信号能够完全发送至所述接收机140。匹配单元170主要由多个电感、电容构成，通过调节电感、电容的大小改变匹配单元170的阻抗，以将发射机120或者接收机140与天线阵列160进行匹配。
请参照图3，是本发明实施例提供的无线电波信号同步系统200的天线阵列160的结构示意图。天线阵列160包括天线架161和多个天线162，天线162设置于天线架161上。天线162与天线架161之间设置有转轴163。天线162通过该转轴163与天线架161可旋转地连接。天线162能够自由地旋转，使得天线162的发射角度能够自由调整。
为了增加天线阵列160的辐射性能，所述多个天线162相邻之间互呈夹角，每两个相邻的天线162之间的夹角相同。
以上所述，仅仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“配置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本说明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种无线电波信号同步系统，其特征在于，包括信号发送单元、信号接收单元、功率调节单元和天线阵列，所述信号发送单元包括至少一个发信控制器和多个发射机，所述发信控制器通过所述功率调节单元与所述发射机连接，所述发射机与所述天线阵列连接，所述信号接收单元包括至少一个收信控制器和多个接收机，所述收信控制器通过所述功率调节单元与所述接收机连接，所述接收机与所述天线阵列连接，其中，
所述发信控制器用于向所述功率调节单元发送无线电波信号；
所述功率调节单元用于将所述无线电波信号分配为多路，对分配后的多路无线电波信号进行功率调节，使每一路无线电波信号的幅度和相位相同，并将每一路无线电波信号分别发送至对应的发射机；
所述发射机用于将所述功率调节单元发送的无线电波信号发送至所述天线阵列；
所述天线阵列用于发射所述发射机发送的无线电波信号；
所述天线阵列还用于接收外界无线电波信号并发送至所述接收机；
所述接收机用于将接收到的外界无线电波信号发送至所述功率调节单元；
所述功率调节单元还用于对接收到的外界无线电波信号进行幅度和相位的调节，使外界无线电波信号的幅度和相位相同，以将外界无线电波信号合成为一路并发送至对应的收信控制器。
2.根据权利要求1所述的无线电波信号同步系统，其特征在于，所述功率调节单元包括移相器，所述移相器用于调整进入所述功率调节单元的信号，使每一路信号的相位和幅度相同。
3.根据权利要求1所述的无线电波信号同步系统，其特征在于，还包括多个匹配单元，所述天线阵列通所述匹配单元与所述发射机和所述接收机连接。
4.根据权利要求3所述的无线电波信号同步系统，其特征在于，所述匹配单元用于匹配所述天线阵列、所述发射机和所述接收机的阻抗。
5.根据权利要求3所述的无线电波信号同步系统，其特征在于，一个所述发射机对应一个所述匹配单元，一个所述接收机对应一个匹配单元。
6.根据权利要求1所述的无线电波信号同步系统，其特征在于，所述发信控制器的数量和所述发射机的数量相同。
7.根据权利要求1所述的无线电波信号同步系统，其特征在于，所述收信控制器的数量和所述接收机的数量相同。
8.根据权利要求1所述的无线电波信号同步系统，其特征在于，所述天线阵列包括天线架和多个天线，所述多个天线设置于所述天线架。
9.根据权利要求8所述的无线电波信号同步系统，其特征在于，所述多个天线相邻之间互呈夹角，每相邻两个天线之间的夹角相同。
10.根据权利要求8所述的无线电波信号同步系统，其特征在于，所述多个天线与所述天线架之间设置有转轴，所述多个天线通过所述转轴可旋转地连接于所述天线架。
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