[發明專利]基于四單元定向天線的應答機

在審

• 申請號: 201910085851.3
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109859534A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 吳鑫煒;葛成;張俊強
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G08G5/04
• 分類號: G08G5/04;G08G5/06;H04B7/06;H04B17/11;H04B17/12;H04B17/21
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發明公開了一種基于四單元定向天線的應答機，包含射頻處理模塊、接收校準模塊，射頻處理模塊包含四個通道，每個通道包含一個相移器，先由相移器調整通道的相位差異，使四個通道合并后相位對齊，然后由四個通道接收詢問信息；接收校準模塊先通過射頻處理模塊發送接收校準信號并接收校準信號，然后根據接收到的接收校準信號以四個通道中的其中一個為基準計算另外三個通道的移相值，并將移相值寫入移相器，作為相移器調整通道的依據。本發明提供的應答機與機載防撞系統共用天線和射頻信號處理模塊，可以達到綜合化的目的，提升飛機電磁兼容性能、結構設計性能、氣動性能，降低機載設備成本和使用維護成本。

技術領域

本發明屬于空中交通管理技術領域，涉及一種能與機載防撞系統共用四單元定向天線的應答機。

背景技術

傳統的應答機采用全向天線，接收信號從空間的360°收集，同時發射信號輻射到空間的360°。在裝備機載防撞系統的飛機上，應答機與其配合使用，完成機載防撞功能。目前的架構采用應答機安裝兩根全向天線、機載防撞系統主機安裝四通道定向天線的架構，即飛機需要安裝四根天線，這增加了飛機結構設計、電磁兼容設計等方面的需求。

發明內容

本發明的發明目的在于提供一種基于四單元定向天線的應答機，可與機載防撞系統共用四單元定向天線，采用發射校準、接收校準、相位控制等方法，通過四單元定向天線四通道信號合并進行詢問信號的接收、解調和解碼；通過相位控制實現四單元定向天線模擬全向天線，從而實現原機上應答機全向天線功能。

本發明的發明目的通過以下技術方案實現：

一種基于四單元定向天線的應答機，包含射頻處理模塊、接收校準模塊，射頻處理模塊包含四個通道，每個通道包含一個相移器，先由相移器調整通道的相位差異，使四個通道合并后相位對齊，然后由四個通道接收詢問信息；

接收校準模塊先通過射頻處理模塊發送接收校準信號并接收校準信號，然后根據接收到的接收校準信號以四個通道中的其中一個為基準計算另外三個通道的移相值，并將移相值寫入移相器，作為相移器調整通道的依據。

進一步，基于四單元定向天線的應答機還包含發射校準模塊，發射校準模塊通過射頻處理模塊發送發射校準信號并接收發射校準信號，根據接收到的發射校準信號獲取四通道延時差異信息。

進一步，在于發射校準模塊發送相位控制信息給射頻處理模塊，射頻處理模塊利用相位控制信息，對四通道發射的應答信息進行全向發射波束賦形。

進一步，基于四單元定向天線的應答機還包含解調與解碼模塊和編碼與調制模塊，解調與解碼模塊用于對射頻處理模塊接收到詢問信息進行解調與解碼；編碼與調制模塊對待發送的應答信息進行編碼與調制后發送給射頻處理模塊。本發明的有益效果在于：

通過提供一種與機載防撞系統共用定向天線、射頻信號處理的應答機，達到綜合化的目的，提升飛機電磁兼容性能、結構設計性能、氣動性能，降低機載設備成本和使用維護成本。

通過接收校準模塊提供的接收校準算法，解決應答機詢問信號四通道合并技術難點，克服硬件平臺差異性帶來的DPSK解調問題。

通過發射校準模塊提供的四通道波束賦形方法，實現通過四單元定向天線模擬全向天線的功能；同時面對未來的應用場景，提供應答機定向應答功能，以進一步提升傳統“詢問-應答”方式監視體系的鏈路穩定性。

通過發射校準模塊提供的四通道發射校準算法，克服硬件平臺差異性帶來的延時差異，保證波束賦形方法的可實施。

附圖說明

圖1是基于四單元定向天線的應答機的功能結構示意圖。

圖2是基于四單元定向天線的應答機中接收校準模塊與射頻處理模塊的關系示意圖；