CN110890631A - 一种多极化方式的极化馈电网络 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多极化方式的极化馈电网络，利用由天线接收的水平极化方式射频信号和垂直极化方式射频信号通过TR组件通道对接收信号进行滤波放大等处理；设计由水平极化方式的射频信号和垂直极化方式的射频信号利用多极化馈电网络产生水平极化信号，垂直极化信号，斜极化信号，左旋圆极化信号和右旋圆极化信号五种极化方式的射频信号；在同一套硬件电路的条件下，多种极化方式之间可以灵活变换，而且可以保证各个子单元的极化方式相对独立。本发明可以独立控制，提高阵面设计的灵活性和多变性，经过本发明的极化馈电网络可以灵活配置各种极化方式的信号；设计方法简单，控制灵活，设计成本低。

Description

一种多极化方式的极化馈电网络
技术领域
本发明涉及阵列天线馈电系统领域，尤其是一种极化馈电网络。更具体地，本发明涉及在双极化阵列天线的雷达系统中，多极化方式的极化馈电网络技术。
背景技术
近年来，随着天线技术的发展，双极化阵列天线的应用受到越来越多的关注。为了保障电子信息系统的综合化需求和雷达系统的多功能，要求阵列天线为双极化，双极化特性的收发组件需要经过一个极化馈电网络进行合成处理，以方便送入变频模块进行变频处理。传统的极化馈电网络是采用合成器只能实现确定极化工作方式，或者只能实现一部分极化工作方式。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多极化方式的极化馈电网络。本发明要解决的技术问题是设计了多极化方式的极化馈电网络技术。目的是解决在双极化阵列天线系统中，多种极化工作方式都可以实现的技术难题。
本发明利用由天线接收的水平极化方式射频信号和垂直极化方式射频信号通过TR组件通道对接收信号进行滤波放大等处理；设计由水平极化方式的射频信号和垂直极化方式的射频信号利用多极化馈电网络产生水平极化信号，垂直极化信号，斜极化信号，左旋圆极化信号和右旋圆极化信号五种极化方式的射频信号；利用同一套硬件电路的条件下，多种极化方式之间可以灵活变换，而且可以保证各个子单元的极化方式相对独立。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多极化方式的极化馈电网络，H极化天线1接收到水平极化信号，经过TR组件3对水平极化信号进行滤波放大后得到H极化信号6，H极化信号进入单刀四掷开关4-1切换到H极化4-8支路得到水平极化信号；
V极化天线2接收到垂直极化信号，经过TR组件3对垂直极化信号进行滤波放大后得到V极化信号7，V极化信号进入单刀四掷开关4-2切换到V极化4-11支路得到垂直极化信号；
H极化信号6通过单刀四掷开关4-1切换到合成器4-4输入口，V极化信号7通过单刀四掷开关4-2切换到合成器4-4输入口，经过固定相位合成器得到斜极化信号4-6；
H极化信号6通过单刀四掷开关4-1切换到90°电桥4-7输入口，V极化信号7通过单刀四掷开关4-2切换到90°电桥4-7输入口，经过90°电桥同时得到左旋圆极化信号4-9和右旋圆极化信号4-10。
将得到的水平极化信号，垂直极化信号，斜极化信号，左旋圆极化信号和右旋圆极化信号进入单刀多掷开关4-12中，通过开关切换在射频输出口4-13得到需要的极化方式的信号送给后端处理模块；水平极化天线接收到的水平极化信号和垂直极化天线接收到的垂直极化信号通过极化馈电网络后实现五种极化方式的任意选择。
本发明的有益效果在于利用一套硬件电路的设计实现5种极化方式的灵活产生。每组天线单元的极化方式可以独立控制，提高阵面设计的灵活性和多变性。采用单刀四掷开关的切换，通过极化方式通路到达终端极化方式选择开关前端，此时极化方式切换到负载保证链路的阻抗匹配。经过本发明的极化馈电网络可以灵活配置各种极化方式的信号；设计方法简单，控制灵活，设计成本低。
附图说明
图1为本发明双极化阵列天线射频前端系统示意图。
图2为本发明极化馈电网络技术方案框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为双极化阵列天线射频前端系统示意图，图2为系统框图中极化馈电网络技术方案框图。
如图1，双极化阵列天线射频前端系统中包含有水平极化天线和垂直极化天线，水平极化天线用来接收水平极化信号，垂直极化天线用来接收垂直极化信号；由极化天线接收到的信号通过TR组件放大滤波之后送入后端极化馈电网络进行合成处理，生成需要的极化方式信号(水平极化信号，垂直极化信号，斜极化信号，左旋圆极化信号和右旋圆极化信号)进入变频模块进行变频滤波放大处理。
图1为双极化阵列天线射频前端系统示意图，图2为系统框图中极化馈电网络技术方案框图，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案：
H极化天线1接收到水平极化信号，经过TR组件3对水平极化信号进行滤波放大后得到H极化信号6，H极化信号进入单刀四掷开关4-1可以切换到H极化4-8支路得到水平极化信号；
V极化天线2接收到垂直极化信号，经过TR组件3对垂直极化信号进行滤波放大后得到V极化信号7，V极化信号进入单刀四掷开关4-2可以切换到V极化4-11支路得到垂直极化信号。
H极化信号6通过单刀四掷开关4-1切换到合成器4-4输入口，利用V极化信号7通过单刀四掷开关4-2切换到合成器4-4输入口，经过固定相位合成器可以得到斜极化信号4-6。
H极化信号6通过单刀四掷开关4-1切换到90°电桥4-7输入口，利用V极化信号7通过单刀四掷开关4-2切换到90°电桥4-7输入口，经过90°电桥可以同时得到左旋圆极化信号4-9和右旋圆极化信号4-10。
将得到的水平极化信号，垂直极化信号，斜极化信号，左旋圆极化信号和右旋圆极化信号进入单刀多掷开关4-12中，通过开关切换在射频输出口4-13可以得到需要的极化方式的信号送给后端处理模块。
所以，水平极化天线接收到的水平极化信号和垂直极化天线接收到的垂直极化信号通过这种极化馈电网络后可以实现五种极化方式的任意选择。
传统的极化馈电网络通过合成只能实现固定极化工作方式，或者只能实现一部分极化工作方式。
如图1所示，双极化阵列天线前端系统示意图；本实施例包括H极化天线1，V极化天线2，TR组件3，极化馈电网络4和变频模块5，极化馈电网络也可以位于TR组件前端；
如图2所示，极化馈电网络技术方案框图；本实施实例包括H极化信号6，V极化信号7，单刀四掷开关4-1，负载4-3，合成器4-4，斜极化4-6，电桥4-7，H极化4-8，左旋圆极化4-9，右旋圆极化4-10，V极化4-11，单刀多掷开关4-12，射频输出口4-13。

Claims (1)

1.一种多极化方式的极化馈电网络，其特征在于：
所述多极化方式的极化馈电网络，H极化天线1接收到水平极化信号，经过TR组件3对水平极化信号进行滤波放大后得到H极化信号6，H极化信号进入单刀四掷开关4-1切换到H极化4-8支路得到水平极化信号；
V极化天线2接收到垂直极化信号，经过TR组件3对垂直极化信号进行滤波放大后得到V极化信号7，V极化信号进入单刀四掷开关4-2切换到V极化4-11支路得到垂直极化信号；
H极化信号6通过单刀四掷开关4-1切换到合成器4-4输入口，V极化信号7通过单刀四掷开关4-2切换到合成器4-4输入口，经过固定相位合成器得到斜极化信号4-6；
H极化信号6通过单刀四掷开关4-1切换到90°电桥4-7输入口，V极化信号7通过单刀四掷开关4-2切换到90°电桥4-7输入口，经过90°电桥同时得到左旋圆极化信号4-9和右旋圆极化信号4-10；
将得到的水平极化信号，垂直极化信号，斜极化信号，左旋圆极化信号和右旋圆极化信号进入单刀多掷开关4-12中，通过开关切换在射频输出口4-13得到需要的极化方式的信号送给后端处理模块；水平极化天线接收到的水平极化信号和垂直极化天线接收到的垂直极化信号通过极化馈电网络后实现五种极化方式的任意选择。
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