压控波束扫描阵列天线的电压调控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种压控波束扫描阵列天线的电压调控系统，包括一水平阵列天线单元及一可调式水平移相单元，其耦接水平阵列天线单元、一垂直阵列天线单元及一可调式垂直移相单元，其耦接垂直阵列天线单元、一电压调控单元、及一电脑主机。电压调控单元耦接可调式水平移相单元及可调式垂直移相单元，用于分别调整给可调式水平移相单元及可调式垂直移相单元的压控电压。其中，电压调控单元能根据耦接的电脑主机的指令，以查表方式确定需输出的压控电压给可调式水平移相单元及可调式垂直移相单元，以调整压控波束扫描阵列天线的辐射场型的波束角度，无需通过手工将天线取下进行调整。

Voltage Control System of Voltage Controlled Beam Scanning Array Antenna

The utility model discloses a voltage control system for a voltage controlled beam scanning array antenna, which comprises a horizontal array antenna unit and an adjustable horizontal phase shifting unit, which couples a horizontal array antenna unit, a vertical array antenna unit and an adjustable vertical phase shifting unit, and which couples a vertical array antenna unit, a voltage control unit and a computer host. The voltage control unit is coupled with the adjustable horizontal phase shifting unit and the adjustable vertical phase shifting unit to adjust the voltage control voltage to the adjustable horizontal phase shifting unit and the adjustable vertical phase shifting unit respectively. In order to adjust the beam angle of the radiation field of the voltage-controlled beam scanning array antenna, the voltage control unit can determine the output voltage to the adjustable horizontal phase shifting unit and the adjustable vertical phase shifting unit by looking up the table according to the instruction of the coupled computer host, without manual adjustment of the antenna.

【技术实现步骤摘要】
压控波束扫描阵列天线的电压调控系统
本技术属于天线
，尤其涉及一种压控波束扫描阵列天线的电压调控系统。
技术介绍
天线是无线通信系统所使用的必要组件。在应用上，也有使用多个天线所构成的天线阵列，可达到增加增益或提高指向性等目的。然而，为了因应通信规格和需求，可对天线辐射场型的波束进行调整的波束扫描阵列天线已被使用。目前的压控波束扫描阵列天线，是利用可调式移相器的压控电压，配合不等功率分配器，实现了利用简单直流电压以调整天线辐射场型的波束角度。然而，现有的压控波束扫描阵列天线的电源电路无法自动调整输出的压控电压，必需通过手工将天线取下进行调整，因此仍有改良的空间。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种压控波束扫描阵列天线的电压调控系统。为解决上述技术问题，根据本技术的其中一种方案，提供一种压控波束扫描阵列天线的电压调控系统，包括：一水平阵列天线单元及一可调式水平移相单元，所述可调式水平移相单元耦接所述水平阵列天线单元；一垂直阵列天线单元及一可调式垂直移相单元，所述可调式垂直移相单元耦接所述垂直阵列天线单元；及一电压调控单元，耦接所述可调式水平移相单元及所述可调式垂直移相单元，用于分别调整给所述可调式水平移相单元及所述可调式垂直移相单元的压控电压；其中，所述电压调控单元能根据耦接的一电脑主机的指令，以查表方式确定需输出的压控电压给所述可调式水平移相单元及所述可调式垂直移相单元，以调整所述压控波束扫描阵列天线的辐射场型的波束角度。优选地，所述压控波束扫描阵列天线的电压调控系统更包括有一第一功率放大单元及一第二功率放大单元，所述第一功率放大单元耦接所述可调式水平移相单元与所述水平阵列天线单元之间，用于放大接收的射频信号而后再输出经过放大的射频信号，所述第二功率放大单元耦接所述可调式垂直移相单元与所述垂直阵列天线单元之间，用于放大接收的射频信号而后再输出经过放大的射频信号。优选地，所述电压调控单元具有一查找表，所述电压调控单元基于所述查找表获取与调整输出的压控电压给所述可调式水平移相单元及所述可调式垂直移相单元。优选地，所述电压调控单元具有一内存，所述查找表预先储存在所述内存。优选地，所述压控波束扫描阵列天线的电压调控系统更括有一波束检测接收单元，用于分别检测接收所述水平阵列天线单元的波束角度及所述垂直阵列天线单元的波束角度。优选地，所述电压调控单元耦接所述波束检测接收单元，用于比较所述波束检测接收单元检测到的波束角度与预定的波束角度的偏移量。优选地，所述电压调控单元配置为在所述偏移量超出设定偏移量时供给一补偿电压。优选地，所述电压调控单元配置为在所述偏移量超出设定偏移量时更新所述查找表。优选地，所述电脑主机通过周边接口的输出信号线传送指令信号给电压调控单元。优选地，所述电脑主机具有一人机界面单元用于接收一操作者的指令。本技术至少具有以下有益效果：本技术提供的压控波束扫描阵列天线的电压调控系统，通过电脑主机与电压调控单元调整可调式水平及垂直移相单元的直流电压输入端的压控电压，进而调整压控波束扫描阵列天线的辐射场型的波束角度，解决现有的压控波束扫描阵列天线的电源电路无法自动调整输出的压控电压，必需通过手工调整的问题。为了能更进一步了解本技术为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本技术的详细说明、附图，相信本技术的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而附图与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本技术加以限制。附图说明图1是本技术实施例提供的压控波束扫描阵列天线的电压调控系统的架构示意图。图2是本技术实施例提供的压控波束扫描阵列天线的电压调控系统的细部架构示意图。图3是本技术实施例提供的另一压控波束扫描阵列天线的电压调控系统的架构示意图。图4是本技术实施例提供的操作在频率为5.1GHz的压控波束扫描阵列天线在H-plane的辐射场型图。图5是本技术实施例提供的操作在频率为5.5GHz的压控波束扫描阵列天线在H-plane的辐射场型图。图6是本技术实施例提供的操作在频率为5.9GHz的压控波束扫描阵列天线在H-plane的辐射场型图。具体实施方式以下是藉由特定的具体实例来说明本技术所揭露有关“压控波束扫描阵列天线的电压调控系统”的实施方式，熟悉此技艺的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本技术的优点与效果。本技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本技术的精神下进行各种修饰与变更。以下的实施方式将进一步详细说明本技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本技术的技术范围。请参阅图1及图2，图1是本技术实施例提供的压控波束扫描阵列天线的电压调控系统的架构示意图，图2是本技术实施例提供的压控波束扫描阵列天线的电压调控系统的细部架构示意图。此压控波束扫描阵列天线的电压调控系统基本上包括一水平阵列天线单元11、一可调式水平移相单元12、一垂直阵列天线单元21、一可调式垂直移相单元22、一电压调控单元31、及一电脑主机41。需说明的是，可调式水平移相单元12及可调式垂直移相单元22可分别另连接有不等功率分配器、相位延迟单元、威尔金森功率分配器(图略)，以形成压控波束扫描阵列天线的馈入网络，但为了便于说明，本实施例只示出了与本技术相关的部分。水平阵列天线单元11可以是一包含有五个水平一列的天线的阵列天线，相邻的天线之间的距离皆为相同，且相邻的天线之间的射频信号源的相位差为Δψ。垂直阵列天线单元21则可以是一包含有五个垂直一列的天线的阵列天线，相邻的天线之间的距离皆为相同，且相邻的天线之间的射频信号源的相位差为Δψ。而关于水平的阵列天线及垂直的阵列天线的布局方式是本领域技术人员能容易了解，不再赘述。可调式水平移相单元12耦接水平阵列天线单元11，且可调式水平移相单元12用于接收及输出射频信号(RF)至水平阵列天线单元11，且可调式水平移相单元12所输出的射频信号(RF)的相位受控于直流电压输入端。可调式水平移相单元12可包含有多个可调式移相器，因此可具有多个直流电压输入端CV1及CV2，但为了便于说明，仅分别示出CV1及CV2。类似地，可调式垂直移相单元22耦接垂直阵列天线单元21，且可调式垂直移相单元22用于接收及输出射频信号(RF)至垂直阵列天线单元21，且可调式垂直移相单元22所输出的射频信号(RF)的相位受控于直流电压输入端。可调式垂直移相单元22可包含有多个可调式移相器，因此可具有多个直流电压输入端CV1及CV2，但为了便于说明，仅分别示出CV1及CV2。本实施例所使用的可调式移相器为变容负载史基佛曼移相器(varactor-loadedSchiffmanphaseshifter)，但本技术并不因此限定。在本实施例中，所使用射频信号(RF)的频率介于5GHz至6GHz之间。并且所使用的压控电压(直流电压输入端的电压)是介于零伏特至20伏特(0V-20V)之间，但本技术并不因此限定。并且，当压控电压改变时，本实施例所使用的可调式移相器的输出相位随之改变。藉此，经由调整给可调式水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压控波束扫描阵列天线的电压调控系统，其特征在于，包括：一水平阵列天线单元及一可调式水平移相单元，所述可调式水平移相单元耦接所述水平阵列天线单元；一垂直阵列天线单元及一可调式垂直移相单元，所述可调式垂直移相单元耦接所述垂直阵列天线单元；及一电压调控单元，耦接所述可调式水平移相单元及所述可调式垂直移相单元，用于分别调整给所述可调式水平移相单元及所述可调式垂直移相单元的压控电压；其中，所述电压调控单元能根据耦接的一电脑主机的指令，以查表方式确定需输出的压控电压给所述可调式水平移相单元及所述可调式垂直移相单元，以调整所述压控波束扫描阵列天线的辐射场型的波束角度。

【技术特征摘要】
1.一种压控波束扫描阵列天线的电压调控系统，其特征在于，包括：一水平阵列天线单元及一可调式水平移相单元，所述可调式水平移相单元耦接所述水平阵列天线单元；一垂直阵列天线单元及一可调式垂直移相单元，所述可调式垂直移相单元耦接所述垂直阵列天线单元；及一电压调控单元，耦接所述可调式水平移相单元及所述可调式垂直移相单元，用于分别调整给所述可调式水平移相单元及所述可调式垂直移相单元的压控电压；其中，所述电压调控单元能根据耦接的一电脑主机的指令，以查表方式确定需输出的压控电压给所述可调式水平移相单元及所述可调式垂直移相单元，以调整所述压控波束扫描阵列天线的辐射场型的波束角度。2.如权利要求1所述的压控波束扫描阵列天线的电压调控系统，其特征在于，还包括有一第一功率放大单元及一第二功率放大单元，所述第一功率放大单元耦接于所述可调式水平移相单元与所述水平阵列天线单元之间，用于放大接收的射频信号而后再输出经过放大的射频信号，所述第二功率放大单元耦接于所述可调式垂直移相单元与所述垂直阵列天线单元之间，用于放大接收的射频信号而后再输出经过放大的射频信号。3.如权利要求1所述的压控波束扫描阵列天线的电压调控系统，其特征在于，所述电压调控单元具有一查找表，所述电压调控单元基于所述查找表获取与调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：张栢豪，林作华，
申请(专利权)人：寰波科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71