CN106877002A - 一种相位及功率比连续可调的极化控制网络 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种相位及功率比连续可调的极化控制网络，包括功分器(1)、幅度调节模块(2)、90度电桥(3)、相位调节模块(4)依次级联构成，所述功分器(1)将输入信号等分成两路；所述幅度调节模块(2)包括相位参考线(2-1)和可调移相器(2-2)，所述幅度调节模块(2)通过控制电调移相器来改变输入到90度电桥(3)的信号的相位差来改变90度电桥(3)输出信号的功率比，且两路输出信号的相位始终相同；所述相位调节模块(4)包括相位参考线(4-1)和可调移相器(4-2)，调节所述90度电桥(3)输出信号的相位，使两路输出信号产生所需要的相位差。

Description

一种相位及功率比连续可调的极化控制网络

技术领域

本发明属于全极化雷达、电子对抗领域，涉及一种相位及功率比连续可调的极化控制网络。

背景技术

面对越来越复杂的电磁干扰环境，单一极化雷达抗干扰能力受到严峻挑战，战机的生存力将受到严重威胁。全极化天线能大幅提升雷达在复杂电磁环境下的抗干扰能力，而如何实现低损耗、相位及功率比连续可变的极化控制则是变极化天线研究的技术重点。

在无线电移动探测系统中，目标的反射特性、电磁波的传播和信号的接收性能均与波的极化形式有关。天线极化匹配良好与否，系统的效果迥然不同。因此为适应现代信息密集多变的特点，对天线极化的快速切换要求日益迫切。一副天线只有一种极化工作方式，效能概率低，难以适用现代无线电探测需求。而变极化技术可以在这些领域更好的发挥作用。同样的，在干扰和抗干扰中使用变极化技术可以实时的调整天线工作的极化方式来有效的进行干扰和抗干扰。

随着技术的进一步发展，战争对极化系统提出了更高的要求：低损耗、控制灵活、体积小等。传统的变极化技术主要是通过在天线馈线端加载放大器、衰减器和移相器来改变馈入天线信号的幅度信息和相位信息从而改变天线工作的极化方式，但也存在馈电单元复杂，损耗大，成本较高且加载有源器件较多不便控制的缺点。本发明提出一种改进型的极化控制网络，通过尽可能少的移相器来分别调节输出信号的幅度信息和相位信息，结构简单、损耗小、控制方便，可广泛用于雷达、电子对抗领域。

发明内容

本发明的目的是：

改变雷达天线极化方式，提高雷达干扰和抗干扰能力；降低极化控制网络的损耗，提高能量利用效率；改善极化控制网络的结构，以便于应用，降低成本。本发明技术方案：

提供一种相位及功率比连续可调的极化控制网络，包括功分器1、幅度调节模块2、90度电桥3、相位调节模块4依次级联构成，所述功分器1将输入信号等分成两路；所述幅度调节模块2包括相位参考线2-1和可调移相器2-2，所述幅度调节模块2通过控制电调移相器来改变输入到90度电桥3的信号的相位差来改变90度电桥3输出信号的功率比，且两路输出信号的相位始终相同；所述相位调节模块4包括相位参考线4-1和可调移相器4-2，调节所述90度电桥3输出信号的相位，使两路输出信号产生所需要的相位差。

本发明的优点是：

本发明所述的极化控制网络具有损耗低，能量利用率高的优势，可方便的用于现有有源相控阵雷达天线系统中。本发明具有成本低的优势。本发明通过调节相位的方法分别调节输出信号的幅度和相位，且最大程度上减少了移相器的使用数量，使得整个器件结构简单、使用有源器件少，控制方法简便，大大降低成本。本发明设计简单、易于移植。本发明采用的均为成熟的微波器件，且级联方式简单，也可方便用于电子对抗及卫星通信系统中。本发明设计可使得天线工作的极化状态多且连续可变。当极化控制网络中移相器2-2与4-2采用所需模拟移相器时，则天线极化方式连续可变。

附图说明

下面对本发明附图进行说明：

图1为极化控制网络原理图；

图2为系统应用框图；

其中：

1：等分功分器

2：幅度调节模块；2-1：相位参考线；2-2：可调移相器

3:90度电桥

4：相位调节模块；4-1：相位参考线；4-2：可调移相器

5：极化控制网络

6：双极化天线

具体实施方式

图1为本发明所述的极化控制网络原理图。其主要包括一个功分器，一个幅度控制模块，一个90度电桥及一个相位控制模块，并依次级联构成。整个极化控制网络安装在T/R组件与天线6之间，可方便的在现有的有源相控阵雷达系统中进行直接升级，其在系统中的应用如图2所示。

极化控制网络中使用的功分器1和口连接T/R组件，所述功分器1的两个分口分别连接幅度调节模块。为了避免移相器使用过多带来的损耗增大，本次极化控制网络中的幅度调节模块2由一个相位参考线2-1和一个电调移相器2-2构成。通过调节输入到90度电桥信号3的相位差来调节90度电桥3输出信号的功率比，且90度电桥3输出信号的相位始终同相。当幅度调节模块2中移相器2-1使用模拟可调移相器时，则输出的功率比可以实现连续可调，当幅度调节模块2中移相器2-1使用数字可调移相器时，其输出的功率比可以按一定的步径进行调节。90度电桥模块3分别连接幅度调节模块2和相位调节模块4。为了降低极化控制网络的损耗，相位调节模块采用一个相位参考线4-2和一个电调移相器4-1构成。相位调节模块4用来调节输出到天线的两个极化分量的相位差。通过幅度调节模块2和相位调节模块4分别调节两路输出信号的幅度和相位来灵活的改变天线工作的极化方式，典型调节关系见表1所示。由对应关系可以看到，本发明调节天线工作极化方式简便，控制方法简单，可广泛应用于雷达、电子对抗领域。

表1调节天线极化方式对应关系

Claims (1)

1.一种相位及功率比连续可调的极化控制网络，其特征在于，包括功分器(1)、幅度调节模块(2)、90度电桥(3)、相位调节模块(4)依次级联构成，所述功分器(1)将输入信号等分成两路；所述幅度调节模块(2)包括相位参考线(2-1)和可调移相器(2-2)，所述幅度调节模块(2)通过控制电调移相器来改变输入到90度电桥(3)的信号的相位差来改变90度电桥(3)输出信号的功率比，且两路输出信号的相位始终相同；所述相位调节模块(4)包括相位参考线(4-1)和可调移相器(4-2)，调节所述90度电桥(3)输出信号的相位，使两路输出信号产生所需要的相位差。