CN107733463B - 卫星通信收发机双工系统及前端馈源系统 - Google Patents

卫星通信收发机双工系统及前端馈源系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种卫星通信收发机双工系统及前端馈源系统，该卫星通信收发机双工系统包括第一波导双工器、第二波导双工器和切换开关，所述第一波导双工器和第二波导双工器均连接至一圆极化器，述圆极化器连接至一天线；切换开关在第一位置和第二位置切换，从而将第一波导双工器和第二波导双工器其中一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将另一波导双工器的接收链路连接至射频链路的接收端口，本发明通过切换开关在第一位置和第二位置的切换，可以实现卫星通信双圆极化接收、发送辐射波的自动切换，结构优良，操作简单，高效而便捷，可广泛应用于卫星通信行业中。

Description

卫星通信收发机双工系统及前端馈源系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及卫星通信收发机双工系统及前端馈源系统。
背景技术
随着现代通信技术的发展，通信系统与通信能力不断进步，为满足任何时候、任何地点、任何情况下都能够良好地进行通信，卫星通信以其更强的灵活性、全面的覆盖范围、不受地理条件及自然灾害影响的特点得到应用和发展。
在现代无线电卫星通信系统中，以往单纯的线极化天线已经很难满足人们对大通信容量和高通信质量的需求，双圆极化天线具有可接收任意极化的来波、且其辐射波可由任意极化的天线接收等特性，其越来越被重视并发挥着重要的作用。但是目前的双圆极化天线，在切换接收辐射波的极化方向或者切换发射辐射波的极化方向时，需要拆下双圆极化天线进行手动调节后，再重新安装使用，操作繁琐，效率低下。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供卫星通信收发机双工系统及前端馈源系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
卫星通信收发机双工系统，包括第一波导双工器、第二波导双工器和切换开关，所述第一波导双工器和第二波导双工器均连接至一圆极化器，所述圆极化器连接至一天线；
所述切换开关在第一位置和第二位置切换，从而将第一波导双工器和第二波导双工器其中一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将另一波导双工器的接收链路连接至射频链路的接收端口。
进一步，还包括第一负载、第二负载和第三负载；
所述切换开关处于第一位置时，所述第一波导双工器的发射链路通过切换开关连接至射频链路的发射端口，接收链路连接至第三负载，所述第二波导双工器的发射链路连接至第一负载，接收链路通过切换开关连接至射频链路的接收端口；
所述切换开关处于第二位置时，所述第二波导双工器的发射链路通过切换开关连接至射频链路的发射端口，接收链路连接至第三负载，所述第一波导双工器的发射链路连接至第二负载，接收链路通过切换开关连接至射频链路的接收端口。
进一步，所述切换开关设有第一输出端口、第二输出端口、第一射频通道、第二射频通道和第三射频通道；
所述切换开关处于第一位置时，所述切换开关通过第一射频通道将第一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将第二波导双工器的接收链路通过第二输出端口连接至射频链路的接收端口；
所述切换开关处于第二位置时，所述切换开关通过第一射频通道将第二波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将第一波导双工器的接收链路通过第一输出端口连接至射频链路的接收端口。
进一步，所述圆极化器采用隔板圆极化器。
进一步，所述天线采用波纹喇叭天线。
进一步，所述圆极化器的公共端口与天线连接，所述圆极化器的第一极化端口与第一波导双工器的收发共用端连接，第二极化端口与第二波导双工器的收发共用端连接。
卫星通信收发机前端馈源系统，包括天线、圆极化器、第一波导双工器、第二波导双工器和切换开关，所述天线与圆极化器连接，所述圆极化器分别与第一波导双工器和第二波导双工器连接；
所述切换开关在第一位置和第二位置切换，从而将第一波导双工器和第二波导双工器其中一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将另一波导双工器的接收链路连接至射频链路的接收端口。
进一步，还包括第一负载、第二负载和第三负载；
所述切换开关处于第一位置时，所述第一波导双工器的发射链路通过切换开关连接至射频链路的发射端口，接收链路连接至第三负载，所述第二波导双工器的发射链路连接至第一负载，接收链路通过切换开关连接至射频链路的接收端口；
所述切换开关处于第二位置时，所述第二波导双工器的发射链路通过切换开关连接至射频链路的发射端口，接收链路连接至第三负载，所述第一波导双工器的发射链路连接至第二负载，接收链路通过切换开关连接至射频链路的接收端口。
进一步，所述切换开关设有第一输出端口、第二输出端口、第一射频通道、第二射频通道和第三射频通道；
所述切换开关处于第一位置时，所述切换开关通过第一射频通道将第一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将第二波导双工器的接收链路通过第二输出端口连接至射频链路的接收端口；
所述切换开关处于第二位置时，所述切换开关通过第一射频通道将第二波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将第一波导双工器的接收链路通过第一输出端口连接至射频链路的接收端口。
进一步，所述圆极化器的公共端口与天线连接，所述圆极化器的第一极化端口与第一波导双工器的收发共用端连接，第二极化端口与第二波导双工器的收发共用端连接。
本发明的有益效果是：本发明通过切换开关在第一位置和第二位置的切换，可以分别实现卫星通信左旋圆极化发射信号、右旋圆极化接收信号以及右旋圆极化发射信号、左旋圆极化接收信号的切换，实现卫星通信双圆极化接收、发送辐射波的自动切换，结构优良，操作简单，高效而便捷。
附图说明
图1是本发明中切换开关处于第一切换位置时的结构示意图；
图2是本发明中切换开关处于第二切换位置时的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
参照图1和图2，本实施例提供一种卫星通信收发机双工系统，包括第一波导双工器、第二波导双工器和切换开关101，所述第一波导双工器和第二波导双工器均连接至一圆极化器102，所述圆极化器102连接至一天线103；
所述切换开关101在第一位置和第二位置切换，从而将第一波导双工器和第二波导双工器其中一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口7，并将另一波导双工器的接收链路连接至射频链路的接收端口8。
切换开关101在第一位置和第二位置切换，当切换到第一位置时，本发明的结构如图1所示，当切换到第二位置时，本发明的结构如图2所示。
进一步作为优选的实施方式，还包括第一负载201、第二负载202和第三负载203；
如图1所示，所述切换开关101处于第一位置时，所述第一波导双工器的发射链路通过切换开关101连接至射频链路的发射端口7，接收链路连接至第三负载203，所述第二波导双工器的发射链路连接至第一负载201，接收链路通过切换开关101连接至射频链路的接收端口8；
如图2所示，所述切换开关101处于第二位置时，所述第二波导双工器的发射链路通过切换开关101连接至射频链路的发射端口7，接收链路连接至第三负载203，所述第一波导双工器的发射链路连接至第二负载202，接收链路通过切换开关101连接至射频链路的接收端口8。
进一步作为优选的实施方式，所述切换开关101设有第一输出端口301、第二输出端口302、第一射频通道303、第二射频通道304和第三射频通道305；
所述切换开关101处于第一位置时，所述切换开关101通过第一射频通道303将第一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口7，并将第二波导双工器的接收链路通过第二输出端口302连接至射频链路的接收端口8；此时，第一波导双工器的接收链路通过第三射频通道305连接至第三负载203，第二波导双工器的发射链路第二射频通道304连接至第一负载201；
所述切换开关101处于第二位置时，所述切换开关101通过第一射频通道303将第二波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口7，并将第一波导双工器的接收链路通过第一输出端口301连接至射频链路的接收端口8；此时，第一波导双工器的发射链路通过第二射频通道304连接至第二负载202，第二波导双工器的接收链路第三射频通道305连接至第三负载203。
进一步作为优选的实施方式，所述圆极化器102采用隔板圆极化器102。
进一步作为优选的实施方式，所述天线103采用波纹喇叭天线103。
进一步作为优选的实施方式，所述圆极化器102的公共端口与天线103连接，所述圆极化器102的第一极化端口与第一波导双工器的收发共用端1连接，第二极化端口与第二波导双工器的收发共用端2连接。
图1和图2中，只是给出了本方案的结构示意图，实际实现中，波导双工器的发射链路、接收链路可通过多层布线实现，另外，射频链路的发射端口7虽然在图1的位置做了示意，实际上是在图1端口7的位置通过底层布线实现连接的。
图1中，附图标记3表示第一波导双工器的发射链路的发射端口7，附图标记5表示第一波导双工器的接收链路的接收端口，附图标记4表示第二波导双工器的发射链路的发射端口7，附图标记6表示第二波导双工器的接收链路的接收端口，这些发射端口7、接收端口是对应的发射链路、接收链路与切换开关101的具体链接端口，例如图1中，切换开关101处于第一位置时，端口3与射频链路的发射端口7连接，端口6与射频链路的接收端口8连接，从而实现第一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口7，第二波导双工器的接收链路通过第二输出端口302连接至射频链路的接收端口，使得射频链路产生的发射信号从端口7馈入到端口3，再通过第一波导双工器的收发共用端1到达圆极化器102，此时发射信号为左旋圆极化发射信号。同时，从天线103输入的右旋圆极化接收信号从第二波导双工器的收发共用端2输入第二波导双工器的接收链路，经端口6输入到切换开关101的第二输出接口302，进而输入到射频链路的接收端口8。即切换开关101处于图1位置时，本双工系统的工作方式为左旋圆极化发射信号，右旋圆极化接收信号。
同理，当切换开关101处于图2所示位置时，本双工系统的工作方式为右旋圆极化发射信号，左旋圆极化接收信号。
需要注意，本双工系统的工作方式与圆极化器102的安装位置有关，圆极化器102可以有0度和180度两种安装方式，这两种安装方式会导致本双工系统的工作方式出现反转。图1和图2中，只考虑圆极化器102的安装位置相同的情况。
例如，假设圆极化器102的安装位置为0度时，图1中本双工系统为前述的左旋圆极化发射信号，右旋圆极化接收信号的工作方式，切换开关101位置切换到第二位置时，可以切换为右旋圆极化发射信号，左旋圆极化接收信号的工作方式。反之，当圆极化器102的安装位置为180度时，本双工系统与图1对应的工作方式为右旋圆极化发射信号，左旋圆极化接收信号，此时切换开关101位置切换到第二位置时，可以切换为左旋圆极化发射信号，右旋圆极化接收信号的工作方式。由此可见，不管圆极化器102的安装位置如何，本双工系统均可以实现卫星通信双圆极化接收、发射的自动切换。
因此，本发明通过切换开关101在第一位置和第二位置的切换，可以分别实现卫星通信左旋圆极化发射信号、右旋圆极化接收信号以及右旋圆极化发射信号、左旋圆极化接收信号的切换，实现卫星通信双圆极化接收、发送辐射波的自动切换，结构优良，操作简单，高效而便捷。
实施例二
参照图1和图2，本实施例提供一种卫星通信收发机前端馈源系统，包括天线103、圆极化器102、第一波导双工器、第二波导双工器和切换开关101，所述天线103与圆极化器102连接，所述圆极化器102分别与第一波导双工器和第二波导双工器连接；
所述切换开关101在第一位置和第二位置切换，从而将第一波导双工器和第二波导双工器其中一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口7，并将另一波导双工器的接收链路连接至射频链路的接收端口8。
进一步作为优选的实施方式，还包括第一负载201、第二负载202和第三负载203；
所述切换开关101处于第一位置时，所述第一波导双工器的发射链路通过切换开关101连接至射频链路的发射端口7，接收链路连接至第三负载203，所述第二波导双工器的发射链路连接至第一负载201，接收链路通过切换开关101连接至射频链路的接收端口8；
所述切换开关101处于第二位置时，所述第二波导双工器的发射链路通过切换开关101连接至射频链路的发射端口7，接收链路连接至第三负载203，所述第一波导双工器的发射链路连接至第二负载202，接收链路通过切换开关101连接至射频链路的接收端口8。
进一步作为优选的实施方式，所述切换开关101设有第一输出端口301、第二输出端口302、第一射频通道303、第二射频通道304和第三射频通道305；
所述切换开关101处于第一位置时，所述切换开关101通过第一射频通道303将第一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口7，并将第二波导双工器的接收链路通过第二输出端口302连接至射频链路的接收端口8；
所述切换开关101处于第二位置时，所述切换开关101通过第一射频通道303将第二波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口7，并将第一波导双工器的接收链路通过第一输出端口301连接至射频链路的接收端口8。
进一步作为优选的实施方式，所述圆极化器102的公共端口与天线103连接，所述圆极化器102的第一极化端口与第一波导双工器的收发共用端1连接，第二极化端口与第二波导双工器的收发共用端2连接。
本实施例是在实施例一的基础上，增加圆极化器和天线的结构，本实施例具备实施例一的任意组合结构，具备该系统相应的功能和有益效果。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.卫星通信收发机双工系统，其特征在于，包括第一波导双工器、第二波导双工器和切换开关，所述第一波导双工器和第二波导双工器均连接至一圆极化器，所述圆极化器连接至一天线，所述圆极化器的公共端口与所述天线连接，所述圆极化器包括第一极化端口和第二极化端口，所述第一极化端口与所述第一波导双工器的收发共用端连接，所述第二极化端口与第二波导双工器的收发共用端连接；
所述切换开关在第一位置和第二位置切换，从而将第一波导双工器和第二波导双工器其中一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将另一波导双工器的接收链路连接至射频链路的接收端口；
其中，所述系统还包括第一负载、第二负载和第三负载，所述切换开关设有第一输出端口、第二输出端口、第一射频通道、第二射频通道和第三射频通道；
所述切换开关处于第一位置时，所述切换开关通过所述第一射频通道将所述第一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将所述第二波导双工器的接收链路通过所述第二输出端口连接至射频链路的接收端口；其中，所述第一波导双工器的接收链路通过所述第三射频通道连接至所述第三负载，所述第二波导双工器的发射链路通过所述第二射频通道连接至所述第一负载；
所述切换开关处于第二位置时，所述切换开关通过所述第一射频通道将所述第二波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将所述第一波导双工器的接收链路通过第一输出端口连接至射频链路的接收端口；其中，所述第一波导双工器的发射链路通过所述第二射频通道连接至所述第二负载，所述第二波导双工器的接收链路通过所述第三射频通道连接至所述第三负载。
2.根据权利要求1所述的卫星通信收发机双工系统，其特征在于，所述圆极化器采用隔板圆极化器。
3.根据权利要求1所述的卫星通信收发机双工系统，其特征在于，所述天线采用波纹喇叭天线。
4.卫星通信收发机前端馈源系统，其特征在于，包括天线、圆极化器、第一波导双工器、第二波导双工器和切换开关，所述圆极化器分别与第一波导双工器和第二波导双工器连接，所述圆极化器的公共端口与所述天线连接，所述圆极化器包括第一极化端口和第二极化端口，所述第一极化端口与所述第一波导双工器的收发共用端连接，所述第二极化端口与第二波导双工器的收发共用端连接；
所述切换开关在第一位置和第二位置切换，从而将第一波导双工器和第二波导双工器其中一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将另一波导双工器的接收链路连接至射频链路的接收端口；
其中，所述系统还包括第一负载、第二负载和第三负载，所述切换开关设有第一输出端口、第二输出端口、第一射频通道、第二射频通道和第三射频通道；
所述切换开关处于第一位置时，所述切换开关通过所述第一射频通道将所述第一波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将所述第二波导双工器的接收链路通过所述第二输出端口连接至射频链路的接收端口；其中，所述第一波导双工器的接收链路通过所述第三射频通道连接至所述第三负载，所述第二波导双工器的发射链路通过所述第二射频通道连接至所述第一负载；
所述切换开关处于第二位置时，所述切换开关通过所述第一射频通道将所述第二波导双工器的发射链路连接至射频链路的发射端口，并将所述第一波导双工器的接收链路通过第一输出端口连接至射频链路的接收端口；其中，所述第一波导双工器的发射链路通过所述第二射频通道连接至所述第二负载，所述第二波导双工器的接收链路通过所述第三射频通道连接至所述第三负载。
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