【技术实现步骤摘要】
相控阵天线的波束控制系统以及波束控制方法
[0001]本申请涉及相控阵天线控制
，特别是涉及相控阵天线的波束控制系统以及波束控制方法。
技术介绍
[0002]卫星动中通天线和基站天线中，只要天线与目标发生相对移动，就必然涉及到天线波束的追踪问题。相对运动速度越快，对波束指向的速度、精度要求也越高，这就是天线稳定系统要解决的主要问题，也是卫星通信、无线通信实现的前提。这种情况下，相比于传统机械式天线，相控阵天线具有无可比拟的优势，可满足各种应急通信和移动条件下的多媒体通信的需要，在军用民用领域均有极为广泛的发展前景。
[0003]相控阵天线波束切换的快速、高效、灵活等性能是通过波控系统来实现的。波控系统是相控阵天线特有的，它取代了传统的机械扫描雷达中的伺服驱动器的作用。它的主要功能是在计算单元的控制下，按波束指向的角度计算每一个天线单元上移相器所需的控制码，并传输、放大，送至每一个移相器，控制每一个天线单元接收和发射的相位。使相控阵天线各天线单元的信号能量在空间指定方向上叠加，形成需要的天线波束。
专利技...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相控阵天线的波束控制系统，其特征在于，包括：处理器；第一FPGA电路，耦接所述处理器；相控阵天线，耦接所述第一FPGA电路；其中，所述第一FPGA电路具有至少两种天线工作模式，所述处理器用于发送切换指令给所述第一FPGA电路，所述第一FPGA电路用于响应于所述切换指令，选定与所述切换指令对应的所述天线工作模式，控制所述相控阵天线按照选定的所述天线工作模式进行工作。2.根据权利要求1所述的波束控制系统，其特征在于，所述至少两种天线工作模式包括由所述处理器产生用于波束切换的帧内容的随机模式和由所述第一FPGA电路产生用于波束切换的帧内容的非随机模式，所述相控阵天线用于进行与相应的用于波束切换的帧内容对应的工作。3.根据权利要求2所述的波束控制系统，其特征在于，在所述第一FPGA电路选定所述随机模式时，所述处理器用于设置用于波束切换的帧内容，并发送给所述第一FPGA电路。4.根据权利要求2所述的波束控制系统，其特征在于，在所述第一FPGA电路选定所述非随机模式时，所述第一FPGA电路用于在其存储表中读取表项信息以生成用于波束切换的帧内容。5.根据权利要求4所述的波束控制系统，其特征在于，所述非随机模式包括扫描模式和点位模式，所述第一FPGA电路用于在所述扫描模式下按照预设顺序读取所述存储表中相应的所述表项信息；所述第一FPGA电路在所述点位模式下接收所述处理器发送的点位信息，读取所述存储表中所述点位信息所指定的所述表项信息。6.根据权利要求5所述的波束控制系统，其特征在于，所述第一FPGA电路用于在进行所述扫描模式中接收到切换至所述随机模式的所述切换指令，则保存当前未读取的下一项所述表项信息在所述存储表中的位置信息，进而响应于所述切换指令切换至所述随机模式；所述第一FPGA电路在完成所述随机模式后恢复所述扫描模式，并读取所述位置信息继续按照所述预设顺序读取剩余未读取的所述表项信息。7.根据权利要求5所述的波束控制系统，其特征在于，所述存储表包括角度数据存储表和频率数据存储表，所述角度数据存储表用于存储多个方位角和多个俯仰角通过排列组合形成的多组角度组合各自对应的角度相关数据；所述频率数据存储表用于存储多个频率各自对应的频率相关数据，每项所述表项信息对应一组所述角度相关数据以及一份频率相关数据，所述角度相关数据和所述频率相关数据用于计算用于波束切换的波控码。8.根据权利要求7所述的波束控制系统，其特征在于，所述角度相关数据包括方位角的正弦值、俯仰角的余弦值以及俯仰角的正弦值，或者俯仰角的余弦值和方位角的正弦值之积与俯仰角的正弦值；所述频率相关数据包括所述相控阵天线的相邻阵元在水平方向的距离和圆周率之积的两倍与相应频率对应的波长之间的比值，以及所述相控阵天线的相邻阵元在垂直方向上的距离和圆周率之积的两倍与相应频率对应的波长之间的比值。9.根据权利要求1所述的波束控制系统，其特征在于，包括波束赋形芯片，所述波束赋形芯片耦接所述第一FPGA电路以及所述相控阵天线，所述波束赋形芯片用于按照选定的所
述天线工作模式对所述相控阵天线进行布相。10.根据权利要求9所述的波束控制系统，其特征在于，所述第一FPGA电路用于获取选定的所述天线工作模式对应的用于波束切换的帧内容，并对所获取的用于波束切换的帧内容进行计算，以获得波控码并发送给所述波束赋形芯片，所述波束...
【专利技术属性】
技术研发人员：程本涛，肖章林，余铁柱，李雷，宁凯，
申请(专利权)人：中国航空技术国际控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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