CN204375965U - 一种可调幅度和相位的信号分配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可调幅度和相位的信号分配器，包括功率分配器，所述功率分配器将输入信号分成若干路等功率信号依次传输给变量增益补偿器、功率放大器和移相模块，所述移相模块改变信号的相位后输出给天线。信号源输出的一路信号首先通过功率分配器等分为若干路等功率的信号，然后依次通过变量增益补偿器、功率放大器和移相模块，对信号进行自动补偿衰耗，并放大其功率，最后再改变其信号的相位，最后通过天线控制信号波束形成方向后辐射到空中，从而提高了相控阵天线的使用范围和灵敏度。

Description

一种可调幅度和相位的信号分配器

技术领域

本实用新型涉及雷达相控阵天线领域，尤其涉及一种可调幅度和相位的信号分配器。

背景技术

目前相控阵技术已经被广泛应用于雷达、通信、导航、制导、电子对抗、气象等领域，而相控阵技术最先出现于雷达的研制中，同时雷达也是相控阵技术最广泛的应用领域。随着作为雷达观测对象的各种飞行器性能的提高、雷达工作环境的恶化及雷达应完成的任务的增多，对雷达的性能要求越来越高。对雷达高性能的强烈需求，促使雷达体制不断的改进，有源相控阵技术的出现就是在雷达体制上的革命性突破。

有源相控阵天线是采用了分布式的发射机，通过信号相位的改变来控制波束的形成方向。但现有的相控阵天线二维扫描是通过机械转台实现，通过控制机械转轴的转动方向从而控制天线波束的方位角。但由于机械转台的反应速度慢，方向改变缓慢，不能根据信号的位置变化而快速作出反应，只能通过人为控制相关参数，从而极大的降低了相控阵天线的使用范围和灵敏度。相控阵天线T/R组件的幅度和相位控制是固定的，并不能根据接收到的信号判断该发射方向是否正确，幅度功率等是否满足探测和发送条件，当探测目标位置改变后极大的降低了相控阵天线的使用范围和灵敏度。

实用新型内容

本实用新型就是要解决上述不足，提供一种模块化、自适应、相位改变精度高的新型可调幅度和相位的信号分配器。

为了达到上述效果，本实用新型提供一种可调幅度和相位的信号分配器，包括功率分配器，所述功率分配器将输入信号分成若干路等功率信号依次传输给变量增益补偿器、功率放大器和移相模块，所述移相模块改变信号的相位后输出给天线。

进一步方案，所述移相模块包括相位差为90°的3dB电桥，所述3dB电桥将其接收到的信号分解成同相信号与正交信号，所述同相信号与正交信号分别通过第一可变增益放大器、第二可变增益放大器进行调制，所述第一可变增益放大器、第二可变增益放大器的输出端均与合成器的输入端连接，所述合成器合并信号后输出给天线。

所述3dB电桥的相位差为90°，可将一个输入信号分为两个互为等幅且具有90°相位差的两路信号。

更进一步方案，所述变量增益补偿器、第一可变增益放大器、第二可变增益放大器的输入端均与控制电源连接，所述控制电源的输入端与用于控制其电压输出的控制器连接。

更进一步方案，所述移相模块还包括控制天线的俯仰角和方位角的控制芯片，所述控制芯片的输入端与合成器连接，控制芯片的输出端与天线连接。

信号源输出的一路信号首先通过功率分配器等分为若干路等功率的信号，然后依次通过变量增益补偿器和功率放大器，达到对每一信号进行自动补偿衰耗，并放大其功率，使它们均符合发射需求的功率和增益；最后再通过移相模块改变其信号的相位，最后通过天线将信号辐射到空中。

本实用新型中控制器与控制芯片均是已知产品，是利用它们来接收或发送信号的，不涉及其信号传输的方法，即不涉及方法本身。

本实用新型通过控制器控制控制电源的输出电压大小，输出电压控制三个可变增益放大器，变量增益补偿器自动补偿各路信号的衰耗，并保证每一路输出一致，并可根据接收信号调节补偿数值的大小。而第二可变增益放大器、第三可变增益放大器根据输入电压的大小来调制信号的相位大小，从而输出不同相位的信号，从而进行连续的振幅与相位调制。

即本实用新型通过对可变增益放大器输入电压的控制，对信号进行相位的调制，并可通过移相模块中的控制芯片来调整相控阵天线的俯仰角和方位角进行调整，从而取代了机械转台的作用；同时调制信号的幅度，使其幅度变化时，相位也能在0°-360°范围内变化，从而实现功能多元化，且移相范围宽，可靠性好；

本实用新型的可调幅度和相位的信号分配器采用自适应技术，通过天线接收到的信号强度计算出目标所在范围，将该数值反馈给自动增益补偿模块，从而改变发射信号的功率和幅度的大小，反馈给移相模块从而改变天线波束的指向。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型原理示意图。

具体实施方式

如图1所示一种可调幅度和相位的信号分配器，包括功率分配器1，所述功率分配器1将输入信号分成四路等功率信号再依次传输给变量增益补偿器2、功率放大器3和移相模块4连接，所述移相模块4改变信号的相位后输出给天线5。变量增益补偿器2的输入端通过控制电源6与控制器7连接，通过控制器7来控制控制电源6的输出电源大小，再来调节变量增益补偿器2对信号的衰耗进行补偿。

进一步方案，所述移相模块4包括相位差为90°的3dB电桥4-1，所述3dB电桥4-1将其接收到的信号分解成同相信号与正交信号，所述同相信号与正交信号分别通过第一可变增益放大器4-2、第二可变增益放大器4-3进行调制增益，第一可变增益放大器4-2、第二可变增益放大器4-3的输出端均与合成器4-4的输入端连接，所述合成器4-4合并信号后经控制芯片4-5输出给天线5。第一可变增益放大器4-2、第二可变增益放大器4-3的输入端通过控制电源6与控制器7连接，通过控制器7来控制控制电源6的输出电源大小，再来调节第一可变增益放大器4-2、第二可变增益放大器4-3对信号的相位和幅度进行调制；并可通过控制芯片4-5来来调整相控阵天线5的俯仰角和方位角进行调整，从而取代了机械转台的作用。

信号源输出的一路信号首先通过功率分配器1等分为四路等功率的信号，然后依次通过变量增益补偿器2和功率放大器3，达到对每一信号进行自动补偿衰耗，并放大其功率，使它们均符合发射需求的功率和增益；最后再通过移相模块4改变其信号的相位，最后通过天线5将信号辐射到空中。

以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种可调幅度和相位的信号分配器，包括功率分配器，其特征在于：所述功率分配器将输入信号分成若干路等功率信号依次传输给变量增益补偿器、功率放大器和移相模块，所述移相模块改变信号的相位后输出给天线。

2.根据权利要求1所述的一种可调幅度和相位的信号分配器，其特征在于：所述移相模块包括相位差为90°的3dB电桥，所述3dB电桥将其接收到的信号分解成同相信号与正交信号，所述同相信号与正交信号分别通过第一可变增益放大器、第二可变增益放大器进行调制，所述第一可变增益放大器、第二可变增益放大器的输出端均与合成器的输入端连接，所述合成器合并信号后输出给天线。

3.根据权利要求2所述的一种可调幅度和相位的信号分配器，其特征在于：所述变量增益补偿器、第一可变增益放大器、第二可变增益放大器的输入端均与控制电源连接，所述控制电源的输入端与用于控制其电压输出的控制器连接。

4.根据权利要求2所述的一种可调幅度和相位的信号分配器，其特征在于：所述移相模块还包括控制天线的俯仰角和方位角的控制芯片，所述控制芯片的输入端与合成器连接，控制芯片的输出端与天线连接。