具有内部信号调整的功率分割和重组网络制造技术

描述了一种具有内部信号调整的功率分割和重组网络。功率分割和重组网络可包括用于将具有第一幅度值的输入功率信号分成八个中间功率信号的装置，其中，每个中间功率信号均具有等于大约第一幅度值的八分之一的中间幅度值。PDRN还可包括用于处理中间功率信号的装置和用于将中间功率信号组合成单个输出功率信号的装置。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 相关申请的交叉引用 本申请设及专利技术人PaulJ.Tatomir和JamesM.Barker于2014年6月24日同一 天提交的题为"增强的混合T形禪合器"的美国专利申请序列号14/313,400。
本专利技术总体上设及卫星通信系统，更具体地，总体上设及卫星通信系统中所使用 的混合矩阵网络。
技术介绍
在当今现代化社会，卫星通信系统已经变得很普遍。现在，在绕地球的各个轨道 上存在多种类型的通信卫星W发出和接收大量信息。例如，远程通信卫星用于微波无线电 中继和移动应用，诸如，例如与船只、车辆、飞机、个人移动终端的通信、互联网数据通信、电 视、W及无线电广播等。又例如，关于互联网数据通信，也存在对洲际和国内航班飞行中 Wi-Fi饭互联网连接的逐渐增长的需求。不幸的是，由于运些应用，一度存在对使用更多的 通信卫星和增加运些通信卫星的各个带宽容量的逐渐增长的需求。此外，典型的卫星波束 服务区域和应用水平在卫星上是固定的，并且一旦采购卫星并且将其放置在轨道上，则供 应商通常不能对其做出改变。 增加带宽容量的已知方法利用了高水平频率复用和/或点波束技术，其能够支持 跨多个窄聚集点波束进行频率复用。然而，运些解决方法通常利用输入和输出混合矩阵网 络，运一般需要在混合矩阵网络中具有非常宽的带宽混合元件。此外，运还通常包括对运些 混合矩阵网络中的更大功率放大和处理的需求。不幸的是，已知混合元件通常致使跨接混 合矩阵网络的端口产生可变、不受约束的相位分裂，从而需要经过特殊处理W在与混合矩 阵网络相关联的矩阵放大器中进行正确地调整相位。具体地，诸如混合禪合器等的已知混 合元件通常是不能W非常宽的带宽运行的有限带宽器件。 具体地，在图1中，示出了已知混合禪合器100的俯视立体图。本领域普通技术人 员应当认识到，混合禪合器100通常被称之为"魔T"禪合器（也被称为"混合T接头"、"混 合T形禪合器"、或者"魔T形禪合器"）。混合禪合器100包括限定第一端口 104的第一波 导102、限定第二端口 108的第二波导106、限定第S端口 112的第S波导110、W及限定第 四端口 116的第四波导114。通常，第一波导102与第二波导106共线，并且第一波导102、 第二波导106、第=波导110、W及第四波导114在单个公共接头118处汇合。混合禪合器 100是电（"E")与磁（"H") "T形"的组合，其中，第S波导110与第一波导102和第二波 导106形成E平面接合，并且第四波导114与第一波导102和第二波导106形成H平面接 合（junction，）。应当认识到，第一波导102与第二波导106被称为混合禪合器100的"侧" 臂或者"共线"臂。第S端口 112还被称为H平面端口（即，求和端口（也被示出为X-端 口））或者平行端口，并且第四端口 116还被称为E平面端口（即，差分端口（也被示出为 A-端口））或者串行端口。 由于在各个端口 104、108、112、W及116之间分割功率的方式，所W混合禪合器 100被称为"魔T形"。如果分别同时匹配E平面端口 112和H平面端口 116,则通过能量的 对称、互易性、W及守恒，两个共线端口（104和108)匹配并且彼此"魔法般地"隔离。[000引在操作实施例中，进入第一端口 104的输入信号120分别在第S端口 112 (即，E平面端口）和第四端口 116(即，H平面端口）处产生输出信号122和输出信号124。同样， 进入第二端口 108的输入信号126也分别在第=端口 112和第四端口 116处产生输出信号 122和124,（但不同于输出信号124)，其中，对应于第二端口 108处的输入信号126产生的 输出信号122的极性相对于对应于第一端口 104处的输入信号120产生的输出信号124的 极性为相反相位（即，180度异相位）。因此，如果分别将输入信号120和126馈送至第一 端口 104和第二端口 108,则第四端口 116处的输出信号124是对应于第一端口 104的输入 信号120和第二端口 108的输入信号126的两个独立输出信号的组合（即，总和），并且第 S端口 112处的输出信号122是等于对应于第一端口 104的输入信号120与第二端口 108 的输入信号126的两个独立输出信号之差的组合信号。 进入第=端口 112的输入信号128分别在第一端口 104和第二端口 108处产生输 出信号130和132,其中，输出信号130和132是相反的相位（即，彼此为180度的异相位）。 同样，进入第四端口 116的输入信号134也分别在第一端口 104和第二端口 108处产生输 出信号130和132 ;然而，输出信号130和132为同相。产生的理想魔T形的完整散射矩阵 (其中，所有的单独反射系数均被调整为零）则为： 不幸的是，假定的该混合禪合器100是现实中并不存在的理想魔T形。为了正确运 行，混合禪合器100必须整合某种类型的内部匹配结构（未示出），诸如H平面T形（即，第 四端口 116)内的接线柱（未示出）和E平面（即，第S端口 112)内可能的电感膜片（未 示出）。由于混合禪合器100内需要在性质上为频率相关的某种类型的内部匹配结构，所W 产生的具有内部匹配结构的混合禪合器100仅在有限的频率带宽（即，窄带宽上）内正确 地运行。 因此，存在对解决运些问题的改善混合矩阵网络及相应混合元件的需求。
技术实现思路
描述了一种具有内部信号调整的功率分割和重组网络（"PDRN")。作为实现PDRN 的实施例，PDRN可包括用于将具有第一幅度值的输入功率信号分成八个中间功率信号的装 置，其中，每个中间功率信号均具有近似等于第一幅度值的八分之一的中间幅度值。 在实现PDRN的另一实施例中，PDRN可包括8乘8混合矩阵波导网络（"8x8MWN")。 8x8MWN可包括第一 4乘4矩阵波导网络（"4x4MWN")、第二4x4MWN、W及自第一 4x4MWN和 第二4x4MWN的多个波导行进。每个4x4MWN均可包括第一、第二、第=、W及第四增强混合T 形禪合器（"EHT-禪合器")，其中，第一EHT-禪合器分别经由4X4MWN的第一信号路径和第 二信号路径与第SEHT-禪合器和第四EHT-禪合器进行信号通信，并且其中，第二EHT-禪 合器分别经由4x4MWN的第S信号路径和第四信号路径与第SEHT-禪合器和第四EHT-禪 合器进行信号通信。 该多个波导行进限定从第一 4x4MWN和第二4x4MWN至第九EHT-禪合器、第十 EHT-禪合器、第^^一EHT-禪合器、W及第十二EHT-禪合器的多个信号路径。第九EHT-禪 合器经由该多个信号路径中的第一信号路径和第二信号路径与第一 4X4MWN的第四EHT禪 合器和第二4X4MWN的第SEHT-禪合器进行信号通信，并且第十EHT-禪合器经由该多个信 号路径中的第S信号路径和第四信号路径与第一 4x4MWN的第SEHT-禪合器和第二4x4MWN 的第四EHT-禪合器进行信号通信。此外，第十一EHT-禪合器经由该多个信号路径中的第五 信号路径和第六信号路径与第一 4x4MWN的第四EHT-禪合器和第二4x4MW本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有内部信号调整的功率分割和重组网络，所述功率分割和重组网络包括：用于将具有第一幅度值的输入功率信号分成八个中间功率信号的装置，其中，每个中间功率信号均具有等于所述第一幅度值的八分之一的中间幅度值；用于处理所述中间功率信号的装置；以及用于将所述中间功率信号组合成单个输出功率信号的装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·J·塔托米尔，詹姆斯·M·巴克，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US