[發(fā)明專利]一種雙向多極化方式收發(fā)系統(tǒng)及其收發(fā)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110765165.8
• 申請(qǐng)日: 2021-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113507290B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫驪;張瑞;楊迎;方曉磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
• 主分類號(hào): H04B1/40
• 分類號(hào): H04B1/40;H04B1/401
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發(fā)明公開(kāi)了一種雙向多極化方式收發(fā)系統(tǒng)及其收發(fā)方法，收發(fā)系統(tǒng)包括雙向放大單元PA1、1：2等功分網(wǎng)絡(luò)W1、移相器N1、移相器N2、收發(fā)開(kāi)關(guān)K1、收發(fā)開(kāi)關(guān)K2、末級(jí)放大單元PA2、末級(jí)放大單元PA3、限幅低噪聲放大單元LNA1、限幅低噪聲放大單元LNA2、環(huán)行器W2、環(huán)行器W3、固定相差分配器F1、收發(fā)天線T1以及收發(fā)天線T2，雙向放大單元PA1的發(fā)射輸出端與1：2等功分網(wǎng)絡(luò)W1的輸入端口相連，1：2等功分網(wǎng)絡(luò)W1的一個(gè)輸出端口與移相器N1的輸入端相連，1：2等功分網(wǎng)絡(luò)W1的另一個(gè)輸出端口與移相器N2的輸入端相連；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：實(shí)現(xiàn)收發(fā)信號(hào)雙向多極化方式的靈活切換，使雙輸出收發(fā)系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷達(dá)、通訊、電子對(duì)抗系統(tǒng)中接收發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種雙向多極化方式收發(fā)系統(tǒng)及其收發(fā)方法。

背景技術(shù)

收發(fā)系統(tǒng)是與天線連接的一種裝置，一方面將一定工作頻率和帶寬的微弱射頻小信號(hào)進(jìn)行放大至大功率射頻信號(hào)通過(guò)天線裝置發(fā)射出去，另一方面將天線接收到的微弱回波信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大、變頻至ADC芯片可以處理的中頻信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的探測(cè)、測(cè)距、對(duì)抗、干擾等。收發(fā)系統(tǒng)與天線連接的前端通常包括驅(qū)動(dòng)級(jí)放大單元、末級(jí)放大單元、環(huán)行器(或隔離器)、限幅低噪放等器件。

在某些場(chǎng)合的應(yīng)用下，一套收發(fā)系統(tǒng)需要進(jìn)行切換實(shí)現(xiàn)與兩套天線裝置的連接。為實(shí)現(xiàn)一對(duì)二的切換，傳統(tǒng)方式是在發(fā)射的末級(jí)放大單元之后放置一個(gè)三端口的高功率微波開(kāi)關(guān)，接收的限幅低噪放之后放置一個(gè)三端口的微波開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制微波開(kāi)關(guān)的端口導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)收發(fā)系統(tǒng)與其中一套天線的信號(hào)連接。

通過(guò)大功率微波開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)天線的切換，當(dāng)系統(tǒng)的輸出功率越大、工作頻率越高時(shí)，微波開(kāi)關(guān)的損耗越大，開(kāi)關(guān)切換時(shí)間越長(zhǎng)，從而影響收發(fā)系統(tǒng)的工作效率和雙天線分時(shí)工作的時(shí)間間隔。

針對(duì)這種傳統(tǒng)方式帶來(lái)的限制，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01520480994.1，公開(kāi)了一種分時(shí)雙輸出發(fā)射系統(tǒng)，將切換開(kāi)關(guān)前置到末級(jí)放大單元之前，通過(guò)固定相差分配器和固定相差合成器的共同作用，實(shí)現(xiàn)向雙天線的輸出切換。這種方式解決了大功率開(kāi)關(guān)帶來(lái)的系統(tǒng)效率損耗和切換時(shí)間，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效高速切換。但是這種方式由于固定相差分配器和合成器存在的固定相位差關(guān)系，工作過(guò)程中只能分時(shí)選擇一個(gè)天線，極化方式單一，并且只能用于發(fā)射模式。要實(shí)現(xiàn)接收模式下的極化方式選擇，需要增加額外的切換電路。另外，由于四端口器件固定相差分配器和合成器在設(shè)計(jì)中需要增加電路板層數(shù)，不利于電路的集成設(shè)計(jì)。

極化方式單一，收發(fā)不能同時(shí)切換更多的極化方式，不利于電路集成設(shè)計(jì)，在一定程度上制約了雙輸出收發(fā)系統(tǒng)更廣泛的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，需要設(shè)計(jì)一種易集成可靈活切換輸出的高速高效收發(fā)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)收發(fā)系統(tǒng)極化方式單一，收發(fā)不能同時(shí)切換更多的極化方式，在一定程度上制約了雙輸出收發(fā)系統(tǒng)更廣泛的應(yīng)用。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問(wèn)題的：一種雙向多極化方式收發(fā)系統(tǒng)，包括雙向放大單元PA1、1：2等功分網(wǎng)絡(luò)W1、移相器N1、移相器N2、收發(fā)開(kāi)關(guān)K1、收發(fā)開(kāi)關(guān)K2、末級(jí)放大單元PA2、末級(jí)放大單元PA3、限幅低噪聲放大單元LNA1、限幅低噪聲放大單元LNA2、環(huán)行器W2、環(huán)行器W3、固定相差分配器F1、收發(fā)天線T1以及收發(fā)天線T2，所述雙向放大單元PA1的發(fā)射輸出端與1：2等功分網(wǎng)絡(luò)W1的輸入端口相連，1：2等功分網(wǎng)絡(luò)W1的一個(gè)輸出端口與移相器N1的輸入端相連，1：2等功分網(wǎng)絡(luò)W1的另一個(gè)輸出端口與移相器N2的輸入端相連；

所述移相器N1的輸出端與收發(fā)開(kāi)關(guān)K1的第一端相連，移相器N2的輸出端與收發(fā)開(kāi)關(guān)K2的第一端相連；收發(fā)開(kāi)關(guān)K1的第二端和第三端分別與末級(jí)放大單元PA2的輸入端以及限幅低噪聲放大單元LNA1的輸出端相連，收發(fā)開(kāi)關(guān)K2的第二端和第三端分別與末級(jí)放大單元PA3的輸入端以及限幅低噪聲放大單元LNA2的輸出端相連；