一种星载相控阵天线波束控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种星载相控阵天线波束控制系统，包括互为备用的至少两个载荷控制器平台、互为备用的至少两个主控模块以及多个子波控模块，所述载荷控制器平台与每个主控模块通讯连接，所以主控模块之间通过总线连接，总线上还连接多个子波控模块，每个子波控模块连接多个用于波束形成的波束网络，所述主控模块接收到载荷控制器平台发送的角度信息后下发至所有的子波控模块，子波控模块根据方位角和俯仰角计算移相控制码和衰减控制码，将移相控制码和衰减控制码发给波束网络，波束网络形成相应的波束；本发明专利技术的优点在于：实现高集成度、大阵列、自动波束计算等复杂功能要求，满足星载产品空间恶劣环境的使用要求。产品空间恶劣环境的使用要求。产品空间恶劣环境的使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种星载相控阵天线波束控制系统


[0001]本专利技术涉及星载天线领域，具体涉及一种星载相控阵天线波束控制系统。

技术介绍

[0002]宽带阵列多波束天线因具有大带宽、大动态范围、高灵敏度、高增益、波束覆盖捷变性等优势而被广泛应用。但传统宽带多波束主要应用于地面站卫星通信系统和中低轨卫星通信，且功能单一，对于星载产品，空间环境恶劣，单一动能的宽带多波束相控阵天线显然难以满足应用需求，因此需要设计一种能够满足星载产品空间恶劣环境的使用要求的星载相控阵天线。
[0003]中国专利公开号CN103022699A，公开了星载反射面稀疏相控阵多波束天线，包括偏置抛物反射面、馈源阵列和总控制电路；馈源阵列的馈电幅度和相位由总控制电路来控制，馈源阵列辐射出的电磁波经过偏置抛物反射面进行汇聚，然后辐射到空间中。该专利申请所需天线馈源单元较少，波束可以相控，可广泛应用于星载通信、探测、定位系统。但是其功能单一，无法实现高集成度、大阵列、自动波束计算等复杂功能要求，从而无法满足星载产品空间恶劣环境的使用要求。

技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星载相控阵天线波束控制系统，其特征在于，包括互为备用的至少两个载荷控制器平台、互为备用的至少两个主控模块以及多个子波控模块，所述载荷控制器平台与每个主控模块通讯连接，所以主控模块之间通过总线连接，总线上还连接多个子波控模块，每个子波控模块连接多个用于波束形成的波束网络，所述主控模块接收到载荷控制器平台发送的角度信息后下发至所有的子波控模块，子波控模块根据方位角和俯仰角计算移相控制码和衰减控制码，将移相控制码和衰减控制码发给波束网络，波束网络形成相应的波束。2.根据权利要求1所述的一种星载相控阵天线波束控制系统，其特征在于，所述主控模块包括LVDS接口电路、第一FPGA电路、刷新电路、第一时钟电路、第一FLASH电路、第一MLVDS接口电路、第一RS422接口电路及电源电路，所述LVDS接口电路、刷新电路、第一时钟电路、第一FLASH电路、第一MLVDS接口电路、第一RS422接口电路及电源电路分别与第一FPGA电路连接，LVDS接口电路与载荷控制器平台通讯连接，第一MLVDS接口电路与子波控模块连接，第一RS422接口电路分别与接收放大电路、发射驱动电路以及变频器连接。3.根据权利要求2所述的一种星载相控阵天线波束控制系统，其特征在于，所述子波控模块包括第二FPGA电路、第二FLASH电路、刷新配置及在轨重构电路、供配电电路、第二时钟电路、ADC电路、第二MLVDS接口电路及第二RS422接口电路，第二FPGA电路分别与第二FLASH电路、刷新配置及在轨重构电路、第二时钟电路、ADC电路、第二MLVDS接口电路及第二RS422接口电路连接，第二RS422接口电路分别与每个波束网络、时延网络以及电源分配网络连接，ADC电路与供配电电路连接，供配电电路还分别与每个波束网络、时延网络以及电源分配网络连接，第二MLVDS接口电路与波控输入端口连接。4.根据权利要求3所述的一种星载相控阵天线波束控制系统，其特征在于，刷新配置及在轨重构电路包括NOR FLASH芯片、PROM芯片、FPGA芯片、回读刷新芯片，所述NOR FLASH芯片的型号为JFM29LV641RH，PROM芯片的型号为XQ17V16，FPGA芯片的型号为JFM4VSX55RT，回读刷新芯片的型号为JFMRS01RH，NOR FLASH芯片通过回读刷新芯片与FPGA芯片连接，PROM芯片通过回读刷新芯片与FPGA芯片连接；NOR FLASH芯片存储两份FPGA位流，当位流数据发生翻转，自动切换到备用位流，通过UART接口对NOR FLASH芯片进行在线重构；通过回读刷新芯片对FPGA芯片进行重载、刷新操作。5.根据权利要求3所述的一种星载相控阵天线波束控制系统，其特征在于，所述供配电电路包括第一供电单元和第二供电单元，第一供电单元和第二供电单元均与5.5V输入电源连接；第一供电单元包括稳压芯片U46、电容C270、电感L1、电阻R439、电阻R442、电容C281至电容C285、电容C288以及电容C289，5.5V输入电源通过多组并联的电容接地，稳压芯片U46的第六引脚、第七引脚、第五引脚、第二引脚、第二十引脚、第四引脚、第十九引脚、第十九引脚以及第三引脚均与5.5V输入电源连接；稳压芯片U46的第十六引脚与电容C270的一端连接，稳压芯片U46的第十一引脚至第十五引脚、电容C270的另一端以及电感L1的一端均连接，电感L1的另一端、电阻R439的一端、电容C281的正极、电容C282的正极、电容C283至电容C285的一端连接并作为电源VCC1V2_FPGA的端口；电阻R439的另一端、稳压芯片U46的第十七引脚及电阻R442的一端连接，电容C281的负极与电容C288的正极连接，电容C282的负极与电容C289的正极连接，电阻R442的另一端、电容C288的负极、电容C289的负极及电容C283至电容C285的另一端连接。6.根据权利要求3所述的一种星载相控阵天线波束控制系统，其特征在于，所述第二供
电单元包括稳压芯片U47、电容C271至电容C274、电容C277、电容C278、电阻R434、电阻R436、电阻R432以及电阻R437，电容C273的正极、电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄振，董会娟，汪平，张志成，张晓光，汪在华，谭学林，鲁先龙，周治伟，魏驷，李正军，赵林超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：