[發(fā)明專利]一種基于法拉第旋轉(zhuǎn)的單通道波束掃描裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011239088.4
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112421240B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭斌;曾卓;劉明凱;趙海峰;楊明生
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶兩江衛(wèi)星移動通信有限公司
• 主分類號: H01Q15/24
• 分類號: H01Q15/24;H01Q21/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

1.一種基于法拉第旋轉(zhuǎn)的單通道波束掃描裝置，其特征在于，包括依次連接的基帶處理模塊、單射頻通道、有源饋電網(wǎng)絡(luò)和天線陣列；其中，

基帶處理模塊：實現(xiàn)基帶信息的調(diào)制和解調(diào)處理，將處理后的基帶信息通過單射頻通道傳出；

單射頻通道：將基帶處理模塊傳入的基帶信息傳輸至有源饋電網(wǎng)絡(luò)；

有源饋電網(wǎng)絡(luò)：包括至少一個法拉第極化旋轉(zhuǎn)器，接收單射頻通道傳入的基帶信息，對基帶信息進(jìn)行功率分配后傳出至天線陣列中的天線單元；

天線陣列：包括多個天線單元，各天線單元分別接收有源饋電網(wǎng)絡(luò)中法拉第旋轉(zhuǎn)器傳入的基帶信息，實現(xiàn)波束掃描；

有源饋電網(wǎng)絡(luò)：包括多級法拉第極化旋轉(zhuǎn)器，每個上級法拉第極化旋轉(zhuǎn)器對應(yīng)兩個下級法拉第極化旋轉(zhuǎn)器；

單射頻通道傳入的基帶信息經(jīng)一級法拉第旋轉(zhuǎn)器傳入，功率分配后的基帶信息經(jīng)n個k級法拉第旋轉(zhuǎn)器傳出至天線陣列中的天線單元，其中，k＝1+log₂n，n≥1；

天線陣列：包括2n個天線單元，每兩個天線單元對應(yīng)一個k級法拉第旋轉(zhuǎn)器，有源饋電網(wǎng)絡(luò)中每個k級法拉第旋轉(zhuǎn)器輸出的基帶信息分別傳入兩根天線中，實現(xiàn)波束掃描。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于法拉第旋轉(zhuǎn)的單通道波束掃描裝置，其特征在于，所述法拉第極化旋轉(zhuǎn)器為鐵氧體法拉第極化旋轉(zhuǎn)器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于法拉第旋轉(zhuǎn)的單通道波束掃描裝置，其特征在于，基帶處理模塊與有源饋電網(wǎng)絡(luò)電連接，基帶處理模塊傳輸控制信號到有源饋電網(wǎng)絡(luò)，實行波束掃描控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于法拉第旋轉(zhuǎn)的單通道波束掃描裝置，其特征在于，基帶處理模塊與有源饋電網(wǎng)絡(luò)中所有法拉第旋轉(zhuǎn)器電連接，基帶處理模塊傳輸具體的控制信號到對應(yīng)法拉第旋轉(zhuǎn)器，實行波束掃描控制。

5.一種基于法拉第旋轉(zhuǎn)的單通道波束掃描方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求4所述的一種基于法拉第旋轉(zhuǎn)的單通道波束掃描裝置，包括如下步驟：

S1：基帶處理單元將處理后的基帶信息通過單射頻通道傳入有源饋電網(wǎng)絡(luò)；

S2：根據(jù)天線陣列中第一天線到第2n天線的能量分布方案，基帶處理單元傳輸控制信號到有源饋電網(wǎng)絡(luò)；

S3：有源饋電網(wǎng)絡(luò)根據(jù)接收的控制信號對各法拉第旋轉(zhuǎn)器的極化方向分別進(jìn)行調(diào)整，從而改變基帶信息的功率分配比例；

S4：天線陣列中每根天線分別接收對應(yīng)k級法拉第旋轉(zhuǎn)器輸出的調(diào)配后的基帶信息，實現(xiàn)波束掃描。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于法拉第旋轉(zhuǎn)的單通道波束掃描方法，其特征在于，

在步驟S2中，天線陣列的能量分布方案為將基帶信息100％輻射到某一根天線上；

S3：有源饋電網(wǎng)絡(luò)根據(jù)接收的控制信號對各法拉第旋轉(zhuǎn)器的極化方向分別進(jìn)行調(diào)整，從而使基帶信息的功率100％分配到某一k級法拉第旋轉(zhuǎn)器上；

S4：對應(yīng)k級法拉第旋轉(zhuǎn)器通過設(shè)定極化方向?qū)⒒鶐畔?00％輸出至指定天線，實現(xiàn)波束掃描；其他天線均未接收信息。