CN114447597A - 一种利用开关切换的多波束形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用开关切换的多波束形成方法。包括：天线本体、馈源阵列和开关电路，馈源阵列和开关电路相连，馈源阵列由排布在天线周围的俯仰面和方位面的多馈源构成，通过开关电路控制馈源阵列中的各个馈源处于工作状态或者停止状态，通过调节位于俯仰面以及方位面上相邻的处于工作状态的多个馈源的幅度和相位，实现在多个馈源单独工作时形成的波束辐射范围内的连续的二维多波束扫描。本发明的利用开关切换的多波束形成方法相对于有源相控阵在毫米波段的高损耗以及硬件复杂度，可以通过选择具有低插损、高切换速率等性能的射频开关电路，在保证实现多波束灵活快速的扫描性能前提下，减小插入损耗，实现连续的二维多波束扫描。
Description
技术领域
本发明涉及多波束技术领域，尤其涉及一种利用开关切换的多波束形成方法。
背景技术
实现毫米波的Massive MIMO(multi-input-multi-output,多输入多输出)的关键技术之一是多波束天线技术。按照实现方式分类，多波束天线大致可分为有源多波束天线和无源多波束天线。其中，有源多波束形成方法虽然可实现灵活准确的波束扫描，但对于大规模天线阵列所需射频链路数量庞大，尤其到了毫米波频段，其实现的成本、能耗和数据量都急剧增加，技术难度高。
相较于有源多波束系统，基于开关切换的无源多波束形成系统更具有成本效益。此外，由于利用包括透镜和反射面在内的空间馈电的天线作为波束形成结构而无需加载射频移相器，可有效减小波束形成网络插入损耗，提高系统性能。
目前，现有技术中还没有一种有效的基于开关切换的空间馈电的无源多波束天线。
发明内容
本发明的实施例提供了一种利用开关切换的多波束形成方法，以实现连续的二维多波束扫描。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种利用开关切换的多波束形成方法，包括：由天线本体、馈源阵列和开关电路组成无源多波束天线，所述馈源阵列由排布在天线周围的俯仰面和方位面的多馈源构成，所述天线本体由包括透镜或者反射面天线在内的空间馈电的天线构成；
所述馈源阵列和所述开关电路相连，通过开关电路控制所述馈源阵列中的各个馈源处于工作状态或者停止状态，通过调节位于俯仰面以及方位面上相邻的处于工作状态的多个馈源的幅度和相位，在所述多个馈源单独工作时形成的波束辐射范围内实现连续的二维多波束辐射。
优选地，一个开关电路的一端连接上一级控制电路，另一端分别控制不同的馈源，同一个开关电路控制的多个馈源不相邻，通过开关电路的切合控制使得同一个开关电路连接的多个馈源中的一个馈源处于工作状态，其余馈源处于停止状态。
优选地，选取相邻的多个馈源为一组，通过所述多个馈源分别连接的开关电路的切合控制，使得所述相邻的多个馈源都处于工作状态；
所述多个馈源中的每个馈源单独工作在相应角度形成一个波束，设定所述多个馈源同时工作时每个馈源的幅度和相位，在所述多个馈源单独工作形成的波束辐射范围内合成一个新的波束，该新的波束的波形位于所述多个馈源中的两端馈源单独工作形成的波束的波形之间；
通过多次调节所述多个馈源中每个馈源的幅度和相位，使得在所述多个馈源单独工作形成波束的辐射范围内合成多个新的波束，所述多个新的波束构成连续的一维多波束。
通过分别调节俯仰面以及方位面上相邻的多个馈源中每个馈源的幅度和相位，使得所述多个馈源在俯仰面以及方位面上合成的多个新波束构成连续的二维多波束。
优选地，当选取相邻的第一馈源和第二馈源为一组时，通过所述第一馈源和第二馈源分别连接的开关电路的切合控制，使得所述相邻的第一馈源和第二馈源都处于工作状态；
设定所述第一馈源和所述第二馈源的相位同向，第一馈源的幅度大于第二馈源的幅度，所述第一馈源和所述第二馈源分别单独工作，可在相应角度分别形成一个波束，在所述第一馈源和所述第二馈源分别单独工作形成波束的辐射范围内合成一个新的波束，该新的波束的波形位于所述第一馈源和所述第二馈源形成的波束的波形之间，并且更加靠近所述第一馈源形成的波束的波形。
优选地，通过多次调节相邻的所述第一馈源和所述第二馈源的幅度和相位，使得所述第一馈源和所述第二馈源实现幅度相等，相位不相等激励；或者，实现幅度不相等，相位相等激励；或者，实现幅度和相位均相等激励；或者，实现幅度和相位均不相等激励；
在所述第一馈源和所述第二馈源单独工作形成波束的辐射范围内合成多个新的波束，所述多个新的波束构成连续的一维多波束，同时调节俯仰面和方位面上所述第一馈源和第二馈源的幅度及相位，使得所述第一馈源和所述第二馈源在俯仰面和方位面上合成的多个新的波束构成连续的二维多波束。
优选地，所述相邻馈源为方位面的两个或者多个馈源；或者，为俯仰面的两个或者多个馈源；或者，为二维空间里的两个或多个馈源。
优选地，所述馈源阵列由位于天线本体焦平面附近的沿垂直方向和水平方向排布的多个馈源构成，馈源输入端与开关电路相连接，通过控制每个馈源工作或停止状态以及幅度相位，最终形成连续的二维多波束。
优选地，同时工作的多个相邻馈源对应的多个开关组成合路，该合路由上一级开关控制，各级开关最终由一个总开关和射频前端相连，通过在俯仰面和方位面上排布多馈源及开关控制的射频通道，实现二维多波束辐射。
优选地，所述天线本体的透镜或者反射面口面为辐射口面，所述天线本体为三维结构的透镜天线和反射面天线；或者，为二维的透射阵和反射阵，所述开关电路包括射频开关芯片，采用基片集成方式加工。
优选地，所述馈源阵列位于透镜或者反射面的焦平面附近，当馈源阵列由位于方位面的馈源激励时，实现方位面的波束扫描；当馈源阵列由位于俯仰面的馈源激励时，实现俯仰面的波束扫描。
优选地，馈源的极化特性决定天线的极化特性，所述馈源的极化方式为单极化或者双极化，通过放置在俯仰面和方位面上的多馈源实现二维多波束扫描。
所述天线本体的透镜或者反射面口面为辐射口面，所述天线本体为三维结构的透镜天线和反射面天线；或者，为二维的透射阵和反射阵，所述开关电路包括射频开关芯片，采用基片集成方式加工。
优选地，所述馈源阵列位于透镜或者反射面的焦平面附近，当馈源阵列由位于方位面的馈源激励时，实现方位面的波束扫描；当馈源阵列由位于俯仰面的馈源激励时，实现俯仰面的波束扫描。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的利用开关切换的多波束形成方法相对于有源相控阵在毫米波段的高损耗以及硬件复杂度，可以通过选择具有低插损、高切换速率等性能的射频开关电路，在保证实现多波束灵活快速的扫描性能前提下，减小插入损耗，由此改善了通信系统质量，实现连续的二维多波束扫描。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明实施例的无源多波束天线的立体结构示意图；
图2为本发明实施例的无源多波束天线的正视结构示意图；
图3为本发明实施例的无源多波束天线的中心位置俯视结构示意图；
图4为本发明实施例的无源多波束天线的两路开关电路控制示意图；
图5为本发明实施例的无源多波束天线的三路开关电路控制示意图；
图6为本发明实施例的无源多波束天线的馈源激励示意图；
图7为本发明实施例的无源多波束天线的馈源相同相位不等幅度激励形成的波束示意图；
图8为本发明实施例的无源多波束天线的馈源相等幅度不同相位激励形成的波束示意图；
图9为本发明实施例的无源多波束天线的馈源不等幅度不同相位激励形成的波束示意图；
图中，1.透镜(左)或者反射面(右)天线结构示意，2.馈电结构，3.天线正视图轮廓，4.正视图馈电结构，5.天线中心位置俯视图轮廓，6.中心位置俯视图馈电结构，7.两路开关，8.两分支合路器，9.结构8合路开关，10.三路开关，11.三分支合路器，12.结构11合路开关，13.相邻馈电结构1，14.相邻馈电结构2，15.相邻馈源1单独激励形成波束，16.相邻馈源2单独激励形成波束，17.相邻馈源1和馈源2同时激励形成波束。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和或者或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和或者或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和或者或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本发明实施例提出了一种利用开关切换的多波束形成方法，包括：由天线本体、馈源阵列和开关电路组成利用开关切换的对于毫米波的多波束天线，该多波束天线的立体结构示意图如图1所示，正视结构示意图如图2所示，中心位置俯视结构示意图如图3所示。如图1、图2和图3所示，包括天线本体(1)和馈源阵列(2)。馈源阵列(2)由排布在天线周围的俯仰面和方位面的多馈源构成，多馈源的排布方式有多种，可以两个或者三个甚至多个馈源为一组，每个馈源单独工作可在相应角度形成一个波束。
馈源阵列和开关电路相连，通过开关电路控制所述馈源阵列中的各个馈源处于工作状态或者停止状态，通过调节位于俯仰面以及方位面上相邻的处于工作状态的多个馈源的幅度和相位，在所述多个馈源单独工作时形成的波束辐射范围内实现连续的二维多波束辐射。从而实现连续波束扫描，这样波束覆盖到的区域会更加紧密。
天线本体(1)为空间馈电的波束形成部分，由透镜或者反射面构成，透镜或者反射面口面为辐射口面。
馈源阵列(4)(6)位于透镜或者反射面的焦平面附近，以实现二维平面上的多波束。当馈源阵列(2)中由位于方位面的馈源(6)激励时，可实现方位面的波束扫描。当馈源阵列(2)由位于俯仰面的馈源(4)激励时，可实现俯仰面的波束扫描，实现二维大规模波束扫描。
开关电路和馈源阵列(2)相连，馈源阵列(2)的激励由开关电路控制。具体为相邻馈源由不同开关控制，一个开关电路的一端连接上一级控制电路，另一端分别控制不同的馈源，同一个开关电路控制的多个馈源不相邻，通过开关电路的切合控制使得同一个开关电路连接的多个馈源中的一个馈源处于工作状态，其余馈源处于停止状态。同时工作的多个相邻馈源对应的多个开关组成合路由上一级开关控制，各级开关最终由一个总开关和射频前端相连。
选取相邻的多个馈源为一组，通过所述多个馈源分别连接的开关电路的切合控制，使得所述相邻的多个馈源都处于工作状态。选取两个馈源为一组的示意图如图4所示，使用一个开关电路对馈源(i)和馈源(i+2)进行控制。选取三个馈源为一组的示意图如图5所示，使用一个开关电路对馈源(馈源(i)、馈源(i+3)和馈源(i+6)进行控制，实现了波束切换。通过在俯仰面和方位面上合理排布多馈源及开关控制的射频通道，可实现二维多波束辐射。
上述多个馈源中的每个馈源单独工作在相应角度形成一个波束，设定所述多个馈源同时工作时每个馈源的幅度和相位，在所述多个馈源单独工作形成的波束辐射范围内合成一个新的波束，该新的波束的波形位于所述多个馈源中的两端馈源单独工作形成的波束的波形之间；
通过多次调节所述多个馈源中每个馈源的幅度和相位，使得在所述多个馈源单独工作形成波束的辐射范围内合成多个新的波束，所述多个新的波束构成连续的一维多波束。
通过分别调节俯仰面以及方位面上相邻的多个馈源中每个馈源的幅度和相位，使得所述多个馈源在俯仰面以及方位面上合成的多个新波束构成连续的二维多波束。
当选取相邻的第一馈源和第二馈源为一组时，通过所述第一馈源和第二馈源分别连接的开关电路的切合控制，使得所述相邻的第一馈源和第二馈源都处于工作状态。如图6所示，相邻馈源(13)和(14)分别由不同的开关电路控制，相邻馈源(13)和(14)同时激励可在单馈源之间合成一个新的波束(17)，进行更好的波束覆盖。控制相邻馈源(13)和(14)的幅度和相位，可使合成波束(17)在相邻馈源(13)和(14)形成的波束(15)(16)之间进行扫描，从而实现连续的二维波束扫描。
设定所述第一馈源和所述第二馈源的相位同向，第一馈源的幅度大于第二馈源的幅度，所述第一馈源和所述第二馈源在相应角度分别形成一个波束，在所述第一馈源和所述第二馈源分别单独工作形成波束的辐射范围内合成一个新的波束，该新的波束的波形位于所述第一馈源和所述第二馈源形成的波束的波形之间，并且更加靠近所述第一馈源形成的波束的波形。
通过多次调节相邻的所述第一馈源和所述第二馈源的幅度和相位，使得所述第一馈源和所述第二馈源实现幅度相等，相位不相等激励；或者，实现幅度不相等，相位相等激励；或者，实现幅度和相位均相等激励；或者，实现幅度和相位均不相等激励；
在所述第一馈源和所述第二馈源的辐射范围内合成多个新的波束，所述多个新的波束合成连续的一维多波束。根据同样的方法，同时调节俯仰面和方位面上所述第一馈源和第二馈源的幅度及相位，使得第一馈源和第二馈源在俯仰面和方位面上合成的多个新的波束构成连续的二维多波束。
所述相邻馈源为方位面的两个或者多个馈源；或者，为俯仰面的两个或者多个馈源；或者，为二维空间里的两个或多个馈源。
馈源的极化特性决定天线的极化特性，所述馈源的极化方式可以为单极化或者双极化，通过放置在俯仰面和方位面上的多馈源实现二维多波束扫描。
仅方位面上相邻馈源激励时，波束在方位面进行扫描；仅俯仰面上相邻馈源激励时，波束在俯仰面进行扫描；当方位面和俯仰面上的馈源均激励时，可实现二维波束扫描。以相邻两个馈源激励为例进行说明，所有的波束均在两个馈源单独激励形成的波束之间。控制馈源的相位相同，调节其幅度，可实现连续波束扫描，当馈源幅度相等时，会在单独馈电形成的波束中间合成一个新波束，当馈源幅度不相等时，幅度比重更大的激励占据主导地位，合成波束会更加偏向于其单独激励形成的波束，调节幅度变化的步长，可调节波束扫描的连续程度，且步长越小，波束扫描越连续，步长越大，波束扫描的连续性会变差，由此可对通信所需的波束覆盖要求做相应的规划。此外，控制馈源的幅度相等，调节其相位，也可以实现连续波束扫描。更甚至，同时调节馈源的幅度和相位，也可以实现连续的波束扫描。因此，对天线周围的馈源进行合理排布，可实现二维大角度的连续波束扫描，提升波束覆盖的性能。
本发明实施例提供的一种相邻馈源实现幅度不相等，相位相等激励形成的波束示意图如图7所示，表1为图7中波束形成的馈源幅度和相位激励情况示意图。
表1
相邻馈源实现幅度相等，相位不相同激励形成的波束示意图如图8所示，表2为图8中波束形成的馈源幅度和相位激励情况示意图。
表2
相邻馈源实现幅度不相等，相位不相同激励形成的波束示意图如图9所示，表3为图9中波束形成的馈源幅度和相位激励情况示意图。
表3
其中相邻馈源可以幅度相等，相位不相等激励，也可以幅度不相等，相位相等激励，还可以幅度和相位均相等或者均不相等激励，这样的大规模二维多波束，可应用到毫米波Massive MIMO中。
所述馈源阵列由位于天线本体焦平面附近的沿垂直方向和水平方向排列的多个馈源构成，馈源输入端口与开关电路相连接，通过控制每个馈源工作或停止状态以及幅度相位，最终形成连续的二维多波束。以反射面天线以及透镜天线为例进行说明。在同一口径下，反射面天线和透镜天线都可以通过放置多馈源来形成多波束，而多馈源的激励采用开关电路来进行控制，通过开关的快速切换实时控制馈源的幅度和相位，进行连续的波束扫描，最终可实现大规模的二维多波束，可以实现更好的波束覆盖，改善通信系统的性能。
本发明实施例的无源多波束天线通过调控相邻馈电结构的幅度或者相位来形成新的波束，进而实现连续波束扫描，这样的连续波束可以实现密集的波束覆盖。其中相邻馈源幅度激励可以是等幅的，也可以是不等幅的，对多端口馈源的切换通过射频开关芯片进行控制，为实现开关电路与馈电结构的互联，二者之间需要有相应的转接结构进行转换，开关电路采用基片集成技术加工，馈源结构加工形式不限，具体取决于波束形成器的设计。另外，馈电结构可使用双极化的馈源，最终实现在二维平面内的大规模波束扫描，并且波束较为一致，增益较为平稳。在实际测试中，需在开关电路后连接电缆进行测试。
综上所述，本发明实施例提出的利用开关切换的多波束形成方法可以应用在多波束天线中，比如，应用在毫米波多波束天线中，主要是包括透镜或者反射面天线在内的空间馈电的天线。相对于有源相控阵在毫米波段的高损耗以及硬件复杂度，本发明实施例的利用开关切换的多波束形成方法可以通过选择具有低插损、高切换速率等性能的射频开关电路，在保证实现多波束灵活快速的扫描性能前提下，减小插入损耗，由此改善了通信系统质量。电路控制馈源的激励情况，包括幅度控制和相位控制。
本发明实施例的无源多波束天线的透镜天线和反射面天线可以为三维结构，也可以为二维结构，且不限定具体的天线形式，目标可实现在二维平面内的大规模波束扫描。对于馈源的激励采用开关进行控制，相较于有源相控阵，这样的开关切换的方案可以有效减小插损。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种利用开关切换的多波束形成方法，其特征在于，包括：由天线本体、馈源阵列和开关电路组成多波束天线，所述馈源阵列由排布在天线周围的俯仰面和方位面的多馈源构成，所述天线本体由包括透镜或者反射面天线在内的空间馈电的天线构成；
所述馈源阵列和所述开关电路相连，通过开关电路控制所述馈源阵列中的各个馈源处于工作状态或者停止状态，通过调节位于俯仰面以及方位面上相邻的处于工作状态的多个馈源的幅度和相位，在所述多个馈源单独工作时形成的波束辐射范围内实现连续的二维多波束辐射。
2.根据权利要求1所述的利用开关切换的多波束形成方法，其特征在于，一个开关电路的一端连接上一级控制电路，另一端分别控制不同的馈源，同一个开关电路控制的多个馈源不相邻，通过开关电路的切合控制使得同一个开关电路连接的多个馈源中的一个馈源处于工作状态，其余馈源处于停止状态。
3.根据权利要求2所述的利用开关切换的多波束形成方法，其特征在于，选取相邻的多个馈源为一组，通过所述多个馈源分别连接的开关电路的切合控制，使得所述相邻的多个馈源都处于工作状态；
所述多个馈源中的每个馈源单独工作在相应角度形成一个波束，设定所述多个馈源同时工作时每个馈源的幅度和相位，在所述多个馈源单独工作形成的波束辐射范围内合成一个新的波束，该新的波束的波形位于所述多个馈源中的两端馈源单独工作形成的波束的波形之间；
通过多次调节所述多个馈源中每个馈源的幅度和相位，使得在所述多个馈源单独工作形成波束的辐射范围内合成多个新的波束，所述多个新的波束构成连续的一维多波束扫描。
通过分别调节俯仰面以及方位面上相邻的多个馈源中每个馈源的幅度和相位，使得所述多个馈源在俯仰面以及方位面上合成的多个新波束构成连续的二维多波束扫描。
4.根据权利要求3所述的利用开关切换的多波束形成方法，其特征在于，当选取相邻的第一馈源和第二馈源为一组时，通过所述第一馈源和第二馈源分别连接的开关电路的切合控制，使得所述相邻的第一馈源和第二馈源都处于工作状态；
设定所述第一馈源和所述第二馈源的相位同向，第一馈源的幅度大于第二馈源的幅度，所述第一馈源和所述第二馈源分别单独工作，在相应角度分别形成一个波束，在所述第一馈源和所述第二馈源分别单独工作形成波束的辐射范围内合成一个新的波束，该新的波束的波形位于所述第一馈源和所述第二馈源形成的波束的波形之间，并且更加靠近所述第一馈源形成的波束的波形。
5.根据权利要求4所述的利用开关切换的多波束形成方法，其特征在于，通过多次调节相邻的所述第一馈源和所述第二馈源的幅度和相位，使得所述第一馈源和所述第二馈源实现幅度相等，相位不相等激励；或者，实现幅度不相等，相位相等激励；或者，实现幅度和相位均相等激励；或者，实现幅度和相位均不相等激励；
在所述第一馈源和所述第二馈源单独工作形成波束的辐射范围内合成多个新的波束，所述多个新的波束构成连续的一维多波束扫描，同时调节俯仰面和方位面上所述第一馈源和第二馈源的幅度及相位，使得所述第一馈源和所述第二馈源在俯仰面和方位面上合成的多个新的波束构成连续的二维多波束扫描。
6.根据权利要求2至5任一项所述的利用开关切换的多波束形成方法，其特征在于，所述相邻馈源为方位面的两个或者多个馈源；或者，为俯仰面的两个或者多个馈源；或者，为二维空间里的两个或多个馈源。
7.根据权利要求6所述的利用开关切换的多波束形成方法，其特征在于，所述馈源阵列由位于天线本体焦平面附近的沿垂直方向和水平方向排布的多个馈源构成，馈源输入端与开关电路相连接，通过控制每个馈源工作或停止状态以及幅度相位，最终形成立体的连续的二维多波束扫描。
8.根据权利要求2所述的利用开关切换的多波束形成方法，其特征在于，同时工作的多个相邻馈源对应的多个开关组成合路，该合路由上一级开关控制，各级开关最终由一个总开关和射频前端相连，通过在俯仰面和方位面上排布多馈源及开关控制的射频通道，实现二维多波束辐射。
9.根据权利要求1所述的利用开关切换的多波束形成方法，其特征在于，所述天线本体的透镜或者反射面口面为辐射口面，所述天线本体为三维结构的透镜天线和反射面天线；或者，为二维的透射阵和反射阵，所述开关电路包括射频开关芯片，采用基片集成方式加工。
10.根据权利要求1所述的利用开关切换的多波束形成方法，其特征在于，所述馈源阵列位于透镜或者反射面的焦平面附近，当馈源阵列由位于方位面的馈源激励时，实现方位面的波束扫描；当馈源阵列由位于俯仰面的馈源激励时，实现俯仰面的波束扫描。
11.根据权利要求1所述的利用开关切换的多波束形成方法，其特征在于，所述馈源的极化方式为单极化或者双极化，单极化馈源实现单极化波束扫描，双极化馈源实现双极化波束扫描，通过放置在俯仰面和方位面上的多馈源实现二维多波束扫描。
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|---|---|---|---|
| CN202011190196.7A CN114447597A (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种利用开关切换的多波束形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011190196.7A CN114447597A (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种利用开关切换的多波束形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114447597A true CN114447597A (zh) | 2022-05-06 |
Family
ID=81357784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011190196.7A Pending CN114447597A (zh) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | 一种利用开关切换的多波束形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114447597A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115425413A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-12-02 | 天津大学 | 一种用于空间功率合成的干涉相位透射阵 |
| CN115459811A (zh) * | 2022-11-14 | 2022-12-09 | 西安空间无线电技术研究所 | 基于多波束馈源阵排布的波束优化方法及装置 |
-
2020
- 2020-10-30 CN CN202011190196.7A patent/CN114447597A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115425413A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-12-02 | 天津大学 | 一种用于空间功率合成的干涉相位透射阵 |
| CN115459811A (zh) * | 2022-11-14 | 2022-12-09 | 西安空间无线电技术研究所 | 基于多波束馈源阵排布的波束优化方法及装置 |
| CN115459811B (zh) * | 2022-11-14 | 2023-03-07 | 西安空间无线电技术研究所 | 基于多波束馈源阵排布的波束优化方法及装置 |
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