[發(fā)明專利]用于相控陣天線的分布式復(fù)用控制信號與元件信號的電路架構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880091205.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN111869005A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肯尼士·V·布爾;羅納德·S·李普頓;阿希特庫馬爾·J·特里帕蒂
• 申請（專利權(quán)）人: 維爾塞特公司
• 主分類號: H01Q3/34
• 分類號: H01Q3/34;H01Q3/26;H01Q23/00;H01Q21/00;H04B7/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

本發(fā)明描述了相控陣天線系統(tǒng)。該相控陣天線系統(tǒng)形成在印刷電路板(PCB)的一個或多個層上。該相控陣天線系統(tǒng)可包括波束形成網(wǎng)絡(luò)以在一個或多個元件信號與波束信號之間轉(zhuǎn)換。該相控陣天線系統(tǒng)可包括一個或多個控制電路，其中每個控制電路可接收對應(yīng)天線元件的元件信號。每個控制電路還可建立天線元件與該波束形成網(wǎng)絡(luò)之間的控制信號路徑和元件信號路徑，其中該信號路徑可輸送復(fù)用元件信號與控制信號。所述控制電路可包括信號調(diào)整電路，該信號調(diào)整電路可基于該控制信號來(例如，在相位或振幅上)調(diào)整該對應(yīng)元件信號。

背景技術(shù)

相控陣天線可用于一些無線通信系統(tǒng)中。相控陣天線可被配置為通過操縱相控陣天線的每個單獨天線元件的相位和/或振幅關(guān)系來使一個或多個波束在不同方向上轉(zhuǎn)向。例如，相控陣天線可被配置為在操作期間使一個或多個波束指向目標(biāo)。在一些情況下，相控陣天線可安裝在移動系統(tǒng)(例如，運載工具)上。然而，在一些情況下，可能期望使天線系統(tǒng)的總成本保持相對較低。在這些情況下，相控陣天線的有成本效益且相對緊湊并保持穩(wěn)健性能的架構(gòu)可能是期望的。

發(fā)明內(nèi)容

描述了一種相控陣天線系統(tǒng)。相控陣天線系統(tǒng)可包括波束形成網(wǎng)絡(luò)以在一個或多個元件信號端口處的一個或多個元件信號與波束形成網(wǎng)絡(luò)的公共信號端口處的波束信號之間轉(zhuǎn)換。波束形成網(wǎng)絡(luò)可位于印刷電路板(PCB)的一個或多個層上。

相控陣天線系統(tǒng)可包括第一信號路由電路(例如，雙工器)以將來自控制器的控制信號提供給元件信號端口，其中波束形成網(wǎng)絡(luò)可將控制信號分布到所述一個或多個元件信號端口中的每個元件信號端口。相控陣天線系統(tǒng)可包括位于PCB的第一層上的一個或多個控制電路，其中每個控制電路可包括與所述一個或多個元件信號端口中的對應(yīng)元件信號端口耦合的第一端口以及與對應(yīng)天線元件耦合的第二端口。相應(yīng)天線元件可對應(yīng)于位于PCB的第二層上的相應(yīng)控制電路。

所述一個或多個控制電路中的每個控制電路可包括耦合到第一端口的第二信號路由電路(例如，第二雙工器)。第二信號路由電路可為在第一端口與第二端口之間通信的所述一個或多個元件信號中的對應(yīng)元件信號建立元件信號路徑。第二信號路由電路還可為經(jīng)由第一端口接收的控制信號建立控制信號路徑。所述一個或多個控制電路中的每個控制電路還可包括沿著元件信號路徑和控制信號路徑的信號調(diào)整電路。信號調(diào)整電路可基于控制信號來(例如，在相位或振幅上)調(diào)整對應(yīng)元件信號。

通過以下具體實施方式、權(quán)利要求和附圖，所描述的方法和裝置的適用性的進(jìn)一步范圍將變得顯而易見。僅以舉例說明的方式給出具體實施方式和具體示例，因為本說明書的范圍內(nèi)的各種變化和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見。

附圖說明

通過參考以下附圖可實現(xiàn)對本公開的實施方案的性質(zhì)和優(yōu)點的進(jìn)一步理解。在附圖中，類似的部件或特征可具有相同的參考標(biāo)簽。此外，相同類型的各種部件可通過在參考標(biāo)簽之后加上連接號和第二標(biāo)簽來區(qū)分，該第二標(biāo)簽可區(qū)分類似的部件。如果在本說明書中僅使用第一參考標(biāo)簽，則本描述適用于具有相同第一參考標(biāo)簽的類似部件中的任一個，而與第二參考標(biāo)簽無關(guān)。

圖1示出了根據(jù)本公開的各方面的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的示意圖。

圖2示出了根據(jù)本公開的各方面的用于相控陣天線的分布式復(fù)用控制信號與元件信號的電路架構(gòu)的示例性示意圖。

圖3示出了根據(jù)本公開的各方面的用于相控陣天線的分布式復(fù)用控制信號與元件信號的電路架構(gòu)的波束形成網(wǎng)絡(luò)的示例性示意圖。

圖4至圖6示出了根據(jù)本公開的各方面的用于相控陣天線的分布式復(fù)用控制信號與元件信號的電路架構(gòu)的示例性示意圖。

圖7示出了根據(jù)本公開的各方面的用于相控陣天線的分布式復(fù)用控制信號與元件信號的電路架構(gòu)的多層印刷電路板(PCB)的示例性示意圖。

圖8示出了根據(jù)本公開的各方面的用于相控陣天線的分布式復(fù)用控制信號與元件信號的電路架構(gòu)的地址解碼器的示例性示意圖。

具體實施方式