[發明專利]多波束天線饋電裝置及方法

有效

• 申請號: 201911134111.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110838621B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 韓可;李務雨;王鈺程;劉義彬
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q3/34
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 丁蕓;馬敬

本發明實施例提供了一種多波束天線饋電裝置及方法，該裝置包括兩個輸入耦合器模塊、兩個輸出耦合器模塊、四個輸入及四個輸出端口；各耦合器模塊分別包括兩個入口和兩個出口，各輸入耦合器模塊的入口分別連接至各輸入端口，各輸出耦合器模塊的出口分別連接至各輸出端口，輸入耦合器模塊的出口與輸出耦合器模塊的入口連接；各耦合器模塊分別包括多個不同相位差的子耦合器及選擇開關，選擇開關用于選擇一個子耦合器與端口及其他耦合器模塊連接。應用本發明，可以根據實際需求，通過選擇開關選擇不同相位差的子輸入耦合器和子輸出耦合器的組合，能夠得到不同的輸出相位差，實現靈活的相位差輸出，為波束輻射方向提供靈活的選擇。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是涉及一種多波束天線饋電裝置及方法。

背景技術

多波束天線可以同時形成多個波束指向，以覆蓋特定的空域，多波束天線接收某一設備傳輸的信號并將該信號以電磁波的方式輻射到其他設備，完成該空域內設備間信號的傳輸，在軍事和民用領域得到了廣泛的應用，比如天地一體化信息網絡建設、無人機偵察、戰場廣播系統建設皆用到了多波束天線。

現有的多波束天線饋電裝置有很多，如Blass矩陣、Rotman透鏡、Nolen矩和Butler矩陣，由于結構相對簡單且功耗低，Butler矩陣是目前常用的一種裝置。傳統的Bulter矩陣有N個輸入和N個輸出，當信號在輸入端口輸入時，可以在輸出端口實現等幅輸出，且相鄰輸出端口的相位差相等。例如，現有技術中通過采用-45°定向耦合器與90°定向耦合器組合構成4×4Butler矩陣，輸出相位差固定為±45°、±135°。然而輸出相位差固定，導致天線陣列波束輻射方向難以根據實際需求調整，天線系統的抗干擾性能較差。

發明內容

本發明提供一種多波束天線饋電裝置及方法，為波束輻射方向提供靈活的選擇。具體技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供一種多波束天線饋電裝置，包括兩個輸入耦合器模塊、兩個輸出耦合器模塊、四個輸入端口及四個輸出端口；

各輸入耦合器模塊和各輸出耦合器模塊分別包括兩個入口和兩個出口，所述各輸入耦合器模塊的入口分別連接至各輸入端口，所述各輸出耦合器模塊的出口分別連接至各輸出端口；

各輸入耦合器模塊分別包括多個不同相位差的子輸入耦合器及第一選擇開關，各輸出耦合器模塊分別包括多個不同相位差的子輸出耦合器及第二選擇開關，所述第一選擇開關用于選擇輸入耦合器模塊的一個子輸入耦合器與輸入端口及輸出耦合器模塊連接，所述第二選擇開關用于選擇輸出耦合器模塊的一個子輸出耦合器與輸出端口及輸入耦合器模塊連接；

針對任一輸入耦合器模塊，該輸入耦合器模塊的兩個出口分別連接至所述兩個輸出耦合器模塊的入口，且一個輸出耦合器模塊的一個入口僅連接一個輸入耦合器模塊的出口。

特別的，第一輸入耦合器模塊的第一出口連接至第一輸出耦合器模塊的第一入口，其中，所述第一輸入耦合器模塊為所述兩個輸入耦合器模塊中的任一個，所述第一出口為所述第一輸入耦合器模塊的兩個出口中的任一個，所述第一輸出耦合器模塊為所述兩個輸出耦合器模塊中的任一個，所述第一入口為所述第一輸出耦合器模塊的兩個入口中的任一個；

所述第一輸入耦合器模塊的第二出口連接至第二輸出耦合器模塊的第二入口，其中，所述第二出口為所述第一輸入耦合器模塊的兩個出口中除所述第一出口外的另一個出口，所述第二輸出耦合器模塊為所述兩個輸出耦合器模塊中除所述第一輸出耦合器模塊外的另一個輸出耦合器模塊，所述第二入口為所述第二輸出耦合器模塊的兩個入口中的任一個；

所述第一入口直通的出口所連接的第一輸出端口與所述第二入口直通的出口所連接的第二輸出端口為相鄰輸出端口。

特別的，選擇出的兩個子輸出耦合器為相位差相同的耦合器，選擇出的兩個子輸入耦合器為相位差不同的耦合器。