CN219246933U - 多频段相控阵天线阵移相网络系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种多频段相控阵天线阵移相网络系统，包括功分网络、相位控制网络、控制接口和天线子阵；功分网络接收基带处理单元发出的射频信号，将射频信号分配至不同开关网络；相位控制网络包括第一开关网络、第二开关网络以及和两个开关网络连接的多个微带相位延时器，第一开关网络连接功分网络，第二开关网络连接天线子阵；第一开关网络接收射频信号，并根据控制接口的控制信号选择对应的微带相位延时器，微带相位延时器改变射频信号的激励相位，第二开关网络将已发生相位变化的射频信号激励至天线子阵。本实用新型能够快速、有效实现相控阵天线阵列的不同相位激励要求；系统简洁、构架合理，易于实现，能够广泛应用于相控阵天线的馈网中。
Description
技术领域
本实用新型涉及相控阵天线系统，尤其涉及一种多频段相控阵天线阵移相网络系统。
背景技术
在目前相控阵天线系统内，支持宽带多频段波束的实现，需要采取设计宽带移相网络系统激励天线阵列单元实现波束的指向控制，存在系统复杂、设计难度大、需要高成本宽带移相装置、开发周期长等问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种多频段相控阵天线阵移相网络系统，利用简单、独立、低成本的功分网络、开关网络、微带相位延时器等模块，能够快速、有效实现相控阵天线阵列要求的不同相位激励。
技术方案：一种多频段相控阵天线阵移相网络系统，包括：
功分网络，和基带处理单元电性连接，用于接收并处理基带处理单元发出的射频信号，经功分网络处理的射频信号被分配至不同开关网络；
相位控制网络，和功分网络电性连接；所述相位控制网络包括第一开关网络、第二开关网络以及多个微带相位延时器；所述第一开关网络和功分网络电性连接，用于接收功分网络发出的射频信号，选择射频信号通过微带相位延时器路径；所述微带相位延时器分别和第一开关网络、第二开关网络电性连接，用于改变射频信号的激励相位；所述第二开关网络和天线子阵电性连接，用于选择连通对应的微带相位延时器，并将已经发生相位变化的射频信号激励至天线子阵；优选的，所述微带相位延时器的数量为2～6；
控制接口，分别和第一开关网络、第二开关网络电性连接；用于将控制信号传递至第一开关网络；
天线子阵，和相位控制网络电性连接；用于接受最终激励，将有线传输的射频信号和无线电磁波信号进行转换。
优选的，所述功分网络为威尔金森功分器。
进一步的，所述相位控制网络和天线子阵的数量有多个，且相位控制网络的数量和天线子阵的数量相同。
进一步的，所述第一开关网络、第二开关网络采用SPNT多路开关。
进一步的，所述射频信号通过射频传输线传输，包括同轴线缆、微带线。
进一步的，所述控制接口和第一开关网络、第二开关网络的电性连接采用总线连接。
有益效果
与现有技术相比，本实用新型的系统设计模块简单、构架合理，易于实现，利用简单、独立、低成本的独立模块，能够快速、有效实现相控阵天线阵列要求的不同相位激励，应用成熟可靠，在相控阵天线的馈网中可以广泛使用。
附图说明
图1为本实用新型所述的多频段相控阵天线阵移相网络系统结构；
图2为本实用新型的一种最简实施例。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1、图2所示，一种多频段相控阵天线阵移相网络系统，包括功分网络1、相位控制网络2、控制接口3、天线子阵4。
其中，功分网络1和基带处理单元电性连接，用于接收并处理基带处理单元发出的射频信号，经功分网络处理的射频信号被分配至不同开关网络。射频信号的处理是指功分网络1对射频信号进行信号合成及分配，所涉及的信号合成及分配是现有技术，优选采取成熟的微带威尔金森功分器技术，即功分网络为威尔金森功分器，以威尔金森功分器的方式实现对相位控制网络、天线子阵进行射频信号的合成及分配，最终将各天线子阵组合成一个完整的相控天线阵系统。
相位控制网络2和功分网络1电性连接。具体的，相位控制网络2包括第一开关网络201、第二开关网络202以及多个微带相位延时器203，两个开关网络连接至同一个微带相位延时器203。第一开关网络201和功分网络1电性连接，用于接收功分网络1发出的射频信号，选择射频信号通过微带相位延时器203。微带相位延时器203用于改变射频信号的激励相位，其数量为2-N，N一般根据波束的控制要求确定，优选为6；微带相位延时器203通过微带传输线原理，利用目前可靠成熟尺寸精准的PCB加工技术，控制微带传输线内信号传输的物理长度，实现射频信号激励相位的不同延时。第二开关网络202和天线子阵4电性连接，配合第一开关网络201实现不同微带相位延时器的选择连通，并将已经发生相位变化的射频信号激励至天线子阵4。
控制接口3分别和第一开关网络201、第二开关网络202电性连接(为保证图1的清晰，图1中未示意控制接口3和各开关网络的连线)，用于将系统的控制信号传输至第一开关网络201、第二开关网络202，当系统包括多对开关网络时，控制接口3能够控制整个系统内所有的开关网络。可选的，控制信号通过总线的方式传输至各开关网络。
由于一个相位控制网络2内包括多个微带相位延时器203，该多个微带相位延时器203共用一对开关网络，根据需要实现的相位要求，第一开关网络201、第二开关网络202优选采用SPNT多路开关，第一开关网络201、第二开关网络202通过SPNT多路开关接通不同的微带相位延时器203，选择射频信号通过不同的微带相位延时器路径，实现天线子阵相位激励的不同延时。
天线子阵4和相位控制网络2电性连接，用于接受最终激励，将有线传输的射频信号和无线电磁波信号进行转换。
相位控制网络2和天线子阵4的数量可以有多个，此时相位控制网络2的数量和天线子阵4的数量相同。图2所示为本实用新型的最简结构，此时相位控制网络2和天线子阵4的数量为1个，相位控制网络2内微带相位延时器203的数量为2(N＝2)。
上述基带处理单元、功分网络1、相位控制网络2、天线子阵4通过射频传输线传输射频信号，射频传输线可以是同轴线缆，微带线等。
工作原理：
基带处理单元发出的射频信号通过功分网络1被分配至不同的第一开关网络201。第一开关网络201收到功分网络1的射频信号，根据控制接口3的控制信号选择打开对应的微带相位延时器203，射频信号通过该微带相位延时器203，射频信号的激励相位发生相应的变化；多个微带相位延时器203用于实现不同的相位要求，第一开关网络201根据控制接口3的不同控制信号选择打开不同的微带相位延时器203，使射频信号通过不同的微带相位延时器路径，实现不同的相位延时，最终达到天线子阵4相位激励的不同。第二开关网络202同样根据控制接口3提供的控制信号选择第一开关网络201所选定的微带相位延时器203，接收已经发生相位变化的射频信号，并将其激励至天线子阵4，最终实现天线子阵的相位控制要求。
需要说明的是，本实用新型中，通过控制接口将控制信号发送至系统，使得第一开关网络201选择控制信号所指定的微带相位延时器203，为通信领域中常规的技术手段；功分网络1对射频信号进行合成及分配、微带相位延时器203实现射频信号激励相位的不同延时，均是基于成熟的现有技术实现的。因此，本实用新型保护的是独立于上述计算机软件程序/方法的系统架构，虽然该系统架构的实现需要计算机软件程序/方法参与，但这些计算机软件程序/方法均为现有技术，因此，本实用新型请求保护系统的架构组成、模块的连接关系，其实现不依赖于任何未知的计算机软件程序/方法。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种多频段相控阵天线阵移相网络系统，其特征在于，包括：
功分网络(1)，和基带处理单元电性连接，用于接收并处理基带处理单元发出的射频信号，经功分网络处理的射频信号被分配至不同开关网络；
相位控制网络(2)，和功分网络(1)电性连接；所述相位控制网络(2)包括第一开关网络(201)、第二开关网络(202)以及多个微带相位延时器(203)；所述第一开关网络(201)和功分网络(1)电性连接，用于接收功分网络(1)发出的射频信号，选择射频信号通过微带相位延时器(203)；所述微带相位延时器(203)分别和第一开关网络(201)、第二开关网络(202)电性连接，用于改变射频信号的激励相位；所述第二开关网络(202)和天线子阵(4)电性连接，用于选择连通微带相位延时器(203)，并将已经发生相位变化的射频信号激励至天线子阵(4)；
控制接口(3)，分别和第一开关网络(201)、第二开关网络(202)电性连接；用于将控制信号传递至第一开关网络(201)、第二开关网络(202)；
天线子阵(4)，和相位控制网络(2)电性连接；用于接受最终激励，将有线传输的射频信号和无线电磁波信号进行转换。
2.根据权利要求1所述的多频段相控阵天线阵移相网络系统，其特征在于：所述功分网络(1)为威尔金森功分器。
3.根据权利要求1所述的多频段相控阵天线阵移相网络系统，其特征在于：所述相位控制网络(2)和天线子阵(4)的数量有多个，且相位控制网络(2)的数量和天线子阵(4)的数量相同。
4.根据权利要求1所述的多频段相控阵天线阵移相网络系统，其特征在于：所述第一开关网络(201)和/或第二开关网络(202)采用SPNT多路开关。
5.根据权利要求1所述的多频段相控阵天线阵移相网络系统，其特征在于：所述微带相位延时器(203)的数量为2～6。
6.根据权利要求1所述的多频段相控阵天线阵移相网络系统，其特征在于：所述射频信号通过射频传输线传输。
7.根据权利要求6所述的多频段相控阵天线阵移相网络系统，其特征在于：所述射频传输线为同轴线缆、微带线。
8.根据权利要求1所述的多频段相控阵天线阵移相网络系统，其特征在于：所述控制接口(3)和第一开关网络(201)、第二开关网络(202)的电性连接为总线连接。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202320254451.2U Active CN219246933U (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 多频段相控阵天线阵移相网络系统 |
Country Status (1)
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2023
- 2023-02-20 CN CN202320254451.2U patent/CN219246933U/zh active Active
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