[發明專利]一種基于光學手段的一位幅/相加權實現方法及裝置

有效

• 申請號: 201510725573.5
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105609954B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 劉靜嫻;李文亮;周濤
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: H01Q3/26
• 分類號: H01Q3/26
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

本發明涉及陣列天線技術領域，本發明公開了一種基于光學手段的一位幅/相加權實現方法，其具體包括以下的步驟：步驟一、射頻信號輸入到電光強度調制器的射頻輸入口，直流源連接到電光強度調制器的直流輸入口，激光器連接到電光強度調制器的光輸入口；步驟二、根據控制信號，控制直流源的輸出電壓，從而使電光強度調制器工作于不同的偏置點處，從而實現對射頻信號的一位幅/相加權。本發明提供了一種通過調節光學器件進行射頻信號幅度/相位加權，從而降低陣列方向圖旁瓣電平的方法。該方法不需要使用電學移相器，在采用微波光子傳輸的系統中不需要另加器件，就可以達到一定的旁瓣抑制。本發明還公開了一種基于光學手段的一位幅/相加權實現裝置。

技術領域

本發明涉及陣列天線技術領域，本發明公開了一種基于光學手段的一位幅/相加權實現方法及裝置。

背景技術

在許多雷達和通信系統的應用中，陣列天線的峰值副瓣電平是一個重要的參數。在陣列天線上常采用錐削幅度分布實現低副瓣，這樣的分布可通過各種方法來得到，例如采用不等幅饋電網絡，或者在接收之后使用窗函數進行幅度加權。然而，如果我們想要使用等功率的收發單元(例如有源組件)，則錐削分布必須用其它方法實現。這些方法的基本思想是，通過將單元位置隨機化，避免由天線陣的周期性而引起的高副瓣。例如，密度加權陣在靠近陣列的端點采用較寬的單元間距，能產生有效的錐削分布。但是這種方法可能導致陣列體積增大、且裝配復雜化的問題。

另外，文獻《用數字移相器降低相控陣天線的副瓣第一部分：一位相位加權》中提出了兩種思路，一種方法是把幅度隨機零點引入一個等間距陣中，以產生一個有效的錐削分布。第二種是采用一位或多位相位加權的方式，該方法是在陣列的每個單元中僅僅使用0或π相移。其原理是用幅度為+1和-1的單元的陣代替幅度為+1的單元的陣。為了模擬一個錐削幅度，靠近陣列的端點引入較多的-1單元。正如密度加權陣那樣，要求這種相位加權隨機化。

這方面的工作現有技術通常在電學域進行，一般可以采用電相移器、電衰減器來實現，比如使用移相器進行相位加權、使用衰減器進行幅度加權，但這樣的方式存在較高的硬件成本。

發明內容

針對現有技術中采用移相器進行相位加權、使用衰減器進行幅度加權實現降低陣列天線方向圖旁瓣電平成本高的技術問題，本發明公開了一種基于光學手段的一位幅/相加權實現方法，不需要電相移器、電衰減器，只需要電光調制器就可以實現。本發明還公開了這種基于光學手段的一位幅/相加權實現裝置。

本發明的技術方案如下

本發明公開了一種基于光學手段的一位幅/相加權實現方法，其具體包括以下的步驟：步驟一、射頻信號輸入到電光強度調制器的射頻輸入口，直流源連接到電光強度調制器的直流輸入口，激光器連接到電光強度調制器的光輸入口；步驟二、根據控制信號，控制直流源的輸出電壓，從而使電光強度調制器工作于不同的偏置點處，從而實現對射頻信號的一位幅/相加權。

更進一步地，上述偏置點包括最小偏置點、第一線性偏置點、第二線性偏置點和最大偏置點；通過控制信號，控制電光調制器的偏置電壓在第一線性偏置點和第二線性偏置點之間切換，以實現對射頻信號的一位相位加權。

更進一步地，上述方法還包括通過控制信號，控制電光調制器的偏置電壓在最大/最小偏置點與線性偏置點之間切換，以實現對射頻信號的一位幅度加權。

本發明還公開了一種基于光學手段的一位幅/相加權實現裝置，其具體包括：控制單元、直流源、激光器以及電光強度調制器；射頻信號輸入到電光強度調制器的射頻輸入口，激光器連接到電光強度調制器的光輸入口，直流源連接到電光強度調制器的直流輸入口；控制單元用于控制直流源的輸出電壓，從而使電光強度調制器工作于不同的偏置點處，從而實現對射頻信號的一位幅/相加權。

更進一步地，上述控制單元用于控制電光調制器的偏置電壓在第一線性偏置點和第二線性偏置點之間切換，以實現對射頻信號的一位相位加權。