基于时间调制阵列的高效率相位调控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于时间调制阵列的高效率相位调控系统，包括N单元均匀直线阵列天线、N个低噪声放大器、N个相位调控单元、1个现场可编程门阵列、1个N路功率分配网络、1个接收机、N路数字信号控制线。其中，相位调控单元内部具有4个射频单刀双掷开关、1条90度相位延迟线、1条180度相位延迟线和2条参考0度相位延迟线，从而实现0度、90度、180度、270度四种移相状态。本发明专利技术利用现场可编程门阵列控制相位调控单元，实现射频信号在四种移相状态下的周期性均匀时间切换，获得高精度扫描波束，具有调制效率高、结构简单、成本低等特点。

High efficiency phase control system based on time modulated array

【技术实现步骤摘要】
基于时间调制阵列的高效率相位调控系统
本专利技术涉及天线工程
，尤其涉及一种基于时间调制阵列的高效率相位调控系统。
技术介绍
随着现代无线通信与雷达系统的发展，阵列天线的波束扫描精度和波束切换速度成为衡量系统性能的关键指标，对传输信号数据率、抗干扰能力、抗截获能力等起到了至关重要的作用。在传统相控阵天线中，相位调控主要依靠紧接天线单元的数字移相器。对某角度的来波信号，相控阵系统计算出每个通道需要的理论移相量，再将理论移相量近似为数字移相器的离散移相量。因此，采用数字移相器进行相位调控不可避免地存在量化误差。一般来说，5位或6位数字移相器的量化误差较小，能够保证阵列天线的波束指向性，但具有插入损耗大，影响系统功耗、噪声系数等指标。而低位数(1位或2位)的数字移相器量化误差大，不能保证阵列天线的波束指向性。在数字波束成形(DigitalBeamforming，DBF)领域，阵列天线的相位调控完全在数字域进行，不需要数字移相器，从而避免了量化误差的影响。然而，数字波束成形技术要求每一个单元具有一个独立的接收机，大大增加了系统成本。另一方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时间调制阵列的高效率相位调控系统，其特征在于，包括N个天线单元(1)、N个低噪声放大器(2)、N个相位调控单元(3)、1个现场可编程门阵列(4)、1个N路功率分配网络(5)、1个接收机(6)，其中N为正整数；每个天线单元(1)与低噪声放大器(2)、相位调控单元(3)相连，再由N路功率分配网络(5)进行功率合成，接收机(6)与N路功率分配网络(5)相连；所述N个天线单元(1)构成间距为d的均匀直线阵列；现场可编程门阵列(4)具有N路数字信号控制线(7)，每个数字信号控制线(7)的控制状态由时间调制函数决定，与一个相位调控单元(3)相连，周期性地控制相位调控单元(3)的工作状态；所述相...

【技术特征摘要】
1.一种基于时间调制阵列的高效率相位调控系统，其特征在于，包括N个天线单元(1)、N个低噪声放大器(2)、N个相位调控单元(3)、1个现场可编程门阵列(4)、1个N路功率分配网络(5)、1个接收机(6)，其中N为正整数；每个天线单元(1)与低噪声放大器(2)、相位调控单元(3)相连，再由N路功率分配网络(5)进行功率合成，接收机(6)与N路功率分配网络(5)相连；所述N个天线单元(1)构成间距为d的均匀直线阵列；现场可编程门阵列(4)具有N路数字信号控制线(7)，每个数字信号控制线(7)的控制状态由时间调制函数决定，与一个相位调控单元(3)相连，周期性地控制相位调控单元(3)的工作状态；所述相位调控单元(3)具有4个离散工作状态，分别为0度相移，90度相移，180度相移和270度相移；
所述基于时间调制阵列的高效率相位调控系统通过时域合理分配射频信号在不同天线单元和不同传输时刻的相移状态，实现频域射频信号的连续相位调控，进而在空域获得具有扫描波束的高精度、高效率辐射方向图；
所述基于时间调制阵列的高效率相位调控系统的时间调制效率为81.1％，其时间调制损耗仅为0.9dB；
所述时间调制效率的定义为所述基于时间调制阵列的高效率相位调控系统的平均有用接收功率与均匀幅相激励下同规模理想线阵平均接收功率的比值；所述平均有用接收功率指载波频率为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈益凯，黎皓天，杨仕文，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51