[發明專利]一種用于有源天線的數字域極化重構系統及方法

有效

• 申請號: 201810486477.3
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108682965B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 熊曉元
• 申請（專利權）人: 成都迪優聯科技有限公司
• 主分類號: H01Q15/24
• 分類號: H01Q15/24
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 潘文林

1.一種用于有源天線的數字域極化重構系統，其特征在于：包括接收極化重構子系統、發射極化重構子系統、雙極化天線、射頻接收通道、射頻發射通道、ADC單元、DAC單元、基帶信號處理機和重構管理中心；

所述接收極化重構子系統的輸入端依次通過ADC單元和射頻接收通道與雙極化天線連接，接收極化重構子系統的輸出端與基帶信號處理機連接；所述發射極化重構子系統的輸入端與基帶信號處理機連接，發射極化重構子系統的輸出端依次通過DAC單元和射頻發射通道與雙極化天線連接；

所述接收極化重構子系統包括接收極化預處理單元、接收極化形成單元和接收極化選擇單元；所述接收極化預處理單元的輸入端與ADC單元連接，接收極化預處理單元的輸出端依次通過接收極化形成單元和接收極化選擇單元與基帶信號處理機連接；

所述發射極化重構子系統包括發射極化預處理單元、發射極化形成單元和發射極化選擇單元，所述發射極化預處理單元的輸入端與基帶信號處理機連接，發射極化預處理單元的輸出端依次通過發射極化形成單元和發射極化選擇單元與DAC單元連接；

所述重構管理中心分別與發射極化預處理單元、發射極化選擇單元、接收極化預處理單元和接收極化選擇單元連接，用于在數字域實現信號收發過程中的移相參數控制和極化選擇；實現信號收發過程的極化重構控制；

所述接收極化預處理單元包括第一極化控制模塊、第一復系數FIR濾波器、第二極化控制模塊和第二復系數FIR濾波器；

所述第一極化控制模塊接收ADC單元轉換后的天線垂直極化信號，并將天線垂直極化信號轉換為I/Q兩路信號，第一極化控制模塊的I路信號輸出端依次通過低通濾波器一、抽取濾波器一和第一復系數FIR濾波器，輸出天線垂直極化的I路信號給接收極化形成單元；第一極化控制模塊的Q路信號輸出端依次通過低通濾波器二、抽取濾波器二和第一復系數FIR濾波器，輸出天線垂直極化的Q路信號給接收極化形成單元；

所述第二極化控制模塊接收ADC單元轉換后的天線水平極化信號，并將天線水平極化信號轉換為I/Q兩路信號，第二極化控制模塊的I路信號輸出端依次通過低通濾波器三、抽取濾波器三和第二復系數FIR濾波器，輸出天線水平極化的I路信號給接收極化形成單元；第二極化控制模塊的Q路信號輸出端依次通過低通濾波器四、抽取濾波器四和第二復系數FIR濾波器，輸出天線水平極化的Q路信號給接收極化形成單元；

所述重構管理中心分別與第一極化控制模塊和第二極化控制模塊連接，在實現I/Q信號轉換控制的同時，對天線垂直極化信號與天線水平信號之間的相位差進行控制，進而實現天線在數字域的接收極化重構。

2.根據權利要求1所述的一種用于有源天線的數字域極化重構系統，其特征在于：所述的接收極化形成單元包括加法器一和加法器二；

所述加法器一的輸入端分別接入來自接收極化預處理單元的天線垂直極化I路信號和天線水平極化I路信號，加法器一的輸出端與接收極化選擇單元連接；所述加法器二的輸入端分別接入來自接收極化預處理單元的天線垂直極化Q路信號和天線水平極化Q路信號，加法器二的輸出端與接收極化選擇單元連接。

3.根據權利要求1所述的一種用于有源天線的數字域極化重構系統，其特征在于：所述發射極化預處理單元包括第三極化控制模塊、第四極化控制模塊、第三復系數FIR濾波器和第四復系數FIR濾波器；

所述基帶信號處理機產生兩路基帶I/Q信號；

第一路基帶I/Q信號中：I路數據依次通過第三復系數FIR濾波器、插值濾波器一和低通濾波器五，傳輸給第三極化控制模塊，Q路數據依次通過第三復系數FIR濾波器、插值濾波器二和低通濾波器六，傳輸給第三極化控制模塊，第三極化控制模塊的I路信號輸出端和Q路信號輸出端均與發射極化形成單元連接；

第二路基帶I/Q信號中：I路數據依次通過第四復系數濾波器、插值濾波器三和低通濾波器七，傳輸給第四極化控制模塊，Q路數據依次通過第四復系數濾波器、插值濾波器四和低通濾波器八，傳輸給第四極化控制模塊，第四極化控制模塊的I路信號輸出端和Q路信號輸出端均與發射極化形成單元連接；

所述重構管理中心分別與第三極化控制器和第四極化控制器連接，用于控制兩路基帶I/Q信號的相位差，并保證每一路基帶I/Q信號中，I路數據和Q路數據的相位差為90度。