一种高隔离度收发共用天线双工器及提高隔离度的方法技术

本发明专利技术涉及通信技术领域，尤其是涉及一种高隔离度收发共用天线双工器及提高隔离度的方法。包括一个自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统、与自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统输入端连接的环形器、与自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统输出端连接的耦合器、双工器分别与环形器、天线以及延迟器连接，所述延迟器与耦合器连接。本发明专利技术可解决收发共用天线双工器宽带大功率泄漏信号的抑制问题，可保证收发系统正常工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其是涉及一种高隔离度收发共用天线双工器及提高隔离度的方法。
技术介绍
双工器是特殊的双向三端滤波器，主要用于无线收发共用天线的收发隔离。在频分双工共用天线通信系统中，发射通道对接收通道会产生很强的泄漏干扰，通常采用高隔离度双工器消除这种自耦合干扰。而且这种双工器必须具有高功率容量和低插入损耗，导致双工器的体积和重量显著增大，设计难度较大，致使传统双工器很难满足上述要求。在收发共用天线的频分双工通信系统中，发射通道的功率可高达数百W，而接收通道的灵敏度可达-100dBm，收发电平相差可达100dB以上，而传统的双工器隔离度有限，致使接收机前端产生很强的泄漏干扰，该干扰电压一般会超过接收机的动态范围，造成接收机阻塞甚至损坏[3]。目前解决该泄漏干扰的方法主要有数字补偿方法和射频抵消方法。数字补偿方法是在接收通道底噪放大、下变频及AD变换后利用数字算法抑制干扰。该方法实际上是在泄漏干扰经过射频前端后再进行干扰处理，在泄漏干扰较强时，很容易导致接收机前端饱和甚至损坏，因此该方法无法解决强泄漏干扰的问题。射频抵消法是在接收通道射频前端进行干扰抑制，但其幅值、相位和时延调节常采用手动方式，虽然可实现宽带大功率泄漏干扰的抑制，但费时、费力，缺乏灵活性和自适应性。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种提高双工器隔离度的辅助系统，从而形成对宽带大功率发射信号具有高隔离度的一种高隔离度收发共用天线双工器及提高隔离度的方法。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高隔离度收发共用天线双工器，其特征在于，包括一个自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统、与自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统输入端连接的环形器、与自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统输出端连接的耦合器；双工器分别与环形器、天线以及延迟器连接，所述延迟器与耦合器连接。在上述的一种高隔离度收发共用天线双工器，所述自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统包括：自适应时延调整环节：包括可控延迟器、与可控延迟器连接的控制器；所述控制器两个输入分别与环形器输出和耦合器接收通道入端相联，控制器输出与可控延迟器控制端相联，环形器的输出端还与可控延迟器连接；自适应泄漏功率抑制环节：包括移相器、与移相器连接的可调衰减器、与移相器连接的相关器、与可调衰减器连接的合成器，所述可调衰减器还与相关器连接；所述合成器连接耦合器的输入端；相关器与耦合器的输出端连接；在上述的一种高隔离度收发共用天线双工器，自适应泄漏功率抑制系统的可调衰减器分为I路调衰减器、Q路可调衰减器；相关器分为I路相关器、Q路相关器；所述双工器为三端双工器，分别与发射通道、接收通道和天线通道相联；所述可控延迟器输入端与双工器接收通道输出相联，输出与耦合器接收通道入端相联；在上述的一种高隔离度收发共用天线双工器，所述环形器三个端口分别于发射通道、双工器发射通道入端和可控延迟器输入相联，可控延迟器输出与移相器相联，移相器的正交两路输出，一路分别送入I路可调衰减器和I路相关器，另一路输出分别送入Q路可调衰减器和Q路相关器；I路相关器、Q路相关器的输入分别与耦合器输出相联，I路相关器、Q路相关器输出分别与I路可调衰减器、Q路可调衰减器相联；I路可调衰减器、Q。路可调衰减器输出与合成器输入相联，合成器输出与耦合器抵消输入端相联。一种提高双工器隔离度的方法，其特征在于，基于以下定义：定义接收通道接收到的宽带泄漏信号为 S ( t ) = Σ i = 1 N s i c o s ( ω i t - ω i t ′ - γ i ) - - - ( 1 ) ]]>其中，i表示宽带泄漏信号中的第i个频率分量，取值范围1～N；si是泄漏信号第i个频率分量的幅值；ωi为泄漏信号角频率；t′是泄漏通道的时延，γi是泄漏信号相位。由环形器提取的发射信号直接经过移相器后的两路信号为 G I ( t ) = Σ i = 1 N g i c o s ( ω i t - α i ) G Q 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高隔离度收发共用天线双工器，其特征在于，包括一个自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统、与自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统输入端连接的环形器、与自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统输出端连接的耦合器；双工器分别与环形器、天线以及延迟器连接，所述延迟器与耦合器连接。

【技术特征摘要】
1.一种高隔离度收发共用天线双工器，其特征在于，包括一个自适应
宽带大功率泄漏干扰抑制系统、与自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统输
入端连接的环形器、与自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统输出端连接的
耦合器；双工器分别与环形器、天线以及延迟器连接，所述延迟器与耦合
器连接。
2.根据权利要求1所述的一种高隔离度收发共用天线双工器，其特征
在于，所述自适应宽带大功率泄漏干扰抑制系统包括：
自适应时延调整环节：包括可控延迟器、与可控延迟器连接的控制器；
所述控制器两个输入分别与环形器输出和耦合器接收通道入端相联，控制
器输出与可控延迟器控制端相联，环形器的输出端还与可控延迟器连接；
自适应泄漏功率抑制环节：包括移相器、与移相器连接的可调衰减器、
与移相器连接的相关器、与可调衰减器连接的合成器，所述可调衰减器还
与相关器连接；所述合成器连接耦合器的输入端；相关器与耦合器的输出
端连接。
3.根据权利要求1所述的一种高隔离度收发共用天线双工器，其特征在
于，自适应泄漏功率抑制系统的可调衰减器分为I路调衰减器、Q路可调衰
减器；相关器分为I路相关器、Q路相关器；
所述双工器为三端双工器，分别与发射通道、接收通道和天线通道相联；
所述可控延迟器输入端与双工器接收通道输出相联，输出与耦合器接收通
道入端相联。
4.根据权利要求1所述的一种高隔离度收发共用天线双工器，其特征在
于，所述环形器三个端口分别于发射通道、双工器发射通道入端和可控延
迟器输入相联，可控延迟器输出与移相器相联，移相器的正交两路输出，
一路分别送入I路可调衰减器和I路相关器，另一路输出分别送入Q路可
调衰减器和Q路相关器；I路相关器、Q路相关器的输入分别与耦合器输出
相联，I路相关器、Q路相关器输出分别与I路可调衰减器、Q路可调衰减
器相联；I路可调衰减器、Q路可调衰减器输出与合成器输入相联，合成器
输出与耦合器抵消输入端相联。
5.一种提高双工器隔离度的方法，其特征在于，基于以下定义：
定义接收通道接收到的宽带泄漏信号为
S ( t ) = Σ i = 1 N s i c o s ( ω i t - ω i t ′ - γ i ) - - - ( 1 ) ]]>其中，i表示宽带泄漏信号中的第i个频率分量，取值范围1～N；si是
泄漏信号第i个频率分量的幅值；ωi为泄漏信号角频率；t′是泄漏通道的
时延，γi是泄漏信号相位；
由环形器提取的发射信号直接经过移相器后的两路信号为
G I ( t ) = Σ i = 1 N g i c o s ( ω i t - α i ) G Q ( t ) = Σ i = 1 N g i s i n ( ω i t - α i ) - - - ( 2 ) ]]>其中，gi是第i个频率分量的幅值；ωi为角频率；αi是初相位；
上述信号加权合成输出可表示为
A(t)＝W1ZI(t)+W2GQ(t)(3)
其中W1和W2分别表示加权值(可调衰减器的调整量)；经过耦合器的输

\t出剩余信号为
E ( t ) = Σ i = 1 N [ W 1 g i cos ( ω i t - α i ) + s i cos ( ω i t - ω i t ′ - γ i ) ] + W 2 Σ i = 1 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋云昊，丁稳房，席自强，宫力，张杰，赵楠，刘聪，熊兰，陈辉，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42