一种带有反馈路径的相控阵收发系统、装置及方法制造方法及图纸

技术编号:39400001 阅读:7 留言:0更新日期:2023-11-19 15:53
一种带有反馈路径的相控阵收发系统,包括,至少一个公共TR通道、多个支路TR通道、功分合路网络、反馈网络、反馈通道、以及误差处理模块,其中,所述公共TR通道,通过所述功分合路网络向所述支路TR发送信号;所述多个支路TR通道中的每一个,将来自外部的信号通过所述功分合路网络发送给所述公共TR通道;所述反馈网络,其一端通过控制开关状态选择导通至任一所述支路TR通道的天线口,另一端与所述反馈通道相连接;所述误差处理模块,其输入端连接所述公共TR通道的输出端,其输出端连接所述反馈通道的输入端。本申请的带有反馈路径的相控阵收发系统,通过增加误差处理模块,解决了由于芯片隔离度不足造成的反馈功能恶化或失效的问题。隔离度不足造成的反馈功能恶化或失效的问题。隔离度不足造成的反馈功能恶化或失效的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种带有反馈路径的相控阵收发系统、装置及方法


[0001]本申请涉及射频
,尤其涉及一种带有反馈路径的相控阵收发系统。

技术介绍

[0002]相控阵系统,是通过控制阵列中各个辐射单元的馈电相位来改变方向图形状,实现在指定方向上接收/发射信号,达到对信号空间波束扫描的目的。常用的相控阵系统根据应用场景的不同,可以分为单波束和多波束扫描系统,每个波束下可以包含1/2/4/8/16等多个TR通道,每个TR(收发)通道根据需求可以集成开关、放大器、幅度控制单元、相位控制单元等TR芯片中的通用模块。
[0003]参考图1,在相控阵系统中,存在一类应用场景,在相控阵系统10的天线口加入反馈系统20,能够实时对天线口的发射信号功率进行采样,实现功率幅度和相位的检测和校准;也可以通过反馈系统20向天线口提供输入信号,用于校准支路TR通道13的接收功能。
[0004]由于发射信号由天线口通过耦合或检波的方式经由反馈系统20输出,其间存在较大的损耗,反馈系统20的输出信号功率较低,易收到其它噪声信号的干扰;同时为了将反馈系统20与相控阵系统10集成在同一块芯片中,系统中不同子模块之间存在信号的交叠耦合,反馈信号质量受芯片隔离度的影响比较大。从而导致反馈信号质量差,无法对发射信号的幅度和相位进行准确的检测和校准。
[0005]因此,如何提高反馈信号质量,解决相控阵系统各个TR通道之间隔离度不足造成的反馈功能恶化或失效的问题是本专利要解决的主要问题。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术存在的不足,本申请的目的在于提供一种带有反馈路径的相控阵收发系统,在公共TR通道输出端和反馈通道的输入端之间插入误差处理模块,抵消反馈信号中混入的误差信号,改善现有相控阵系统由于反馈回路与系统其它通路间的隔离度不足导致的反馈功能恶化或失效的问题。
[0007]为实现上述目的,本申请提供的带有反馈路径的相控阵收发系统,包括:相控阵系统与反馈系统,以及误差处理模块;
[0008]所述反馈系统包括反馈网络、反馈通道;在相控系统发射信号时,所述反馈系统采样所述发射信号,并检测;
[0009]所述反馈网络,用于选通其中任一支路TR通道与反馈通道,其一端通过控制开关状态选择导通至相控阵系统的任一支路TR通道的天线口,另一端与所述反馈通道相连接,在发射状态时,用于输出第一采样信号至所述反馈通道,所述第一采样信号与理想采样信号之间的差异为误差信号;
[0010]所述反馈通道对所述采样信号进行放大、调幅、调相至少其中之一;
[0011]所述误差处理模块,发射状态时,采样输入至所述支路TR通道的信号为第二采样信号,并对所述第二采样信号进行误差处理后反馈至所述反馈通道,所述误差处理包括进
行与所述误差信号相位相反、幅度相同的处理。
[0012]进一步地,所述相控阵系统包括:在发射状态时,沿信号传播方向依次连接的至少一个公共TR通道、功分合路网络、多个支路TR通道、以及对应配置在每一支路TR通道的天线。
[0013]进一步地,所述误差处理模块的输入端连接至所述支路TR通道之前的任一元件的输入端或输出端,输出端连接至所述反馈通道的输入端。
[0014]进一步地,所述误差处理模块的输入端连接至所述公共TR通道的输出端,输出端连接至所述反馈通道的输入端。
[0015]进一步地,所述误差处理模块,包括:相位调整单元和幅度调整单元,所述相位调整单元对所述第二采样信号进行与所述误差信号相位相反的移相处理,所述幅度调整单元进行与所述误差信号幅度相同的处理。
[0016]进一步地,所述幅度调整单元对所述第二采样信号进行的幅度衰减与所述误差信号的幅度大小相同。
[0017]进一步地,所述相位调整单元对所述第二采样信号进行的相位处理与所述误差信号的相位方向相反。
[0018]进一步地,幅度调整单元包括衰减器,所述相位调整单元包括移相器。
[0019]进一步地,所述反馈网络包括:级联的多组开关,实现由至少一路输入、多路输出,通过开关的状态控制选通一路。
[0020]进一步地,所述反馈通道包括至少一路支路,每一支路包括放大器、幅度调整单元、相位调整单元其中之一或者它们的组合;
[0021]在所述反馈通道包括两个以上支路时,所述反馈通道还包括开关,用于选通其中一个支路。
[0022]更进一步地,所述反馈系统通过耦合器或检波器与所述相控阵系统连接。
[0023]为实现上述目的,本申请还提供一种如上所述系统的误差状态确认方法,包括:
[0024]确定待测的TR支路通道;
[0025]向所述系统输入第一控制信号,控制待测的TR支路通道、误差处理模块关闭,其余的TR支路通道打开;
[0026]向所述相控阵系统中输入射频测试信号;
[0027]向所述相控阵系统输入第二控制信号,控制所述误差处理模块打开;
[0028]扫描所述误差处理模块输出信号的相位和幅度直至达到预设值;
[0029]记录并存储达到所述预设值时,所述误差处理模块输出信号的相位和幅度,作为待测的TR支路通道的所述误差信号的相位、幅度。
[0030]进一步地,还包括:重复所述确定待测的TR支路通道、输入第一控制信号、射频测试信号、第二控制信号以及扫描、记录存储的步骤,直至完成所有TR支路通道误差信号状态的确定。
[0031]进一步地,还包括:测试所述反馈通道输出端信号的幅度值,在所述幅度值最低时,确定此时的所述误差处理模块输出信号的相位和幅度达到预设值。
[0032]为实现上述目的,本申请还提供一种如上所述系统的误差状态确认装置,包括:
[0033]第一控制模块,用于:接收外界的指令确定待测的TR支路通,向所述相控阵系统输
入第一控制信号,控制待测的TR支路通道、误差处理模块关闭,其余的TR支路通道打开;
[0034]第二控制模块,用于控制射频测试信号输入至所述相控阵系统,并且向所述相控阵系统输入第二控制信号,控制所述误差处理模块打开。
[0035]为实现上述目的,本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机可读指令可被处理器执行以实现权利要求12

14任一项所述的方法。
[0036]本申请的带有反馈路径的相控阵收发系统,相对于现有技术具有如下技术效果:
[0037]本专利技术具体实施例的带有反馈路径的相控阵收发系统,通过增加误差处理模块,确定误差信号为在发射状态时第一采样信号与理想信号之间差异,在相控阵系统实际工作时,对相控阵系统输入端采样到的第二采样信号进行误差处理(进行与误差信号相位相反、幅度相同的处理),处理后输入至反馈系统,抵消由误差信号对第一采样信号带来的误差,再反馈至相控阵系统,从而可以抵消由于隔离度问题而导致的输出端采样信号的误差,提高了相控阵系统的反馈回路与系统其它通路间的隔离度,使相控阵系统得到相对真实的反馈信号本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有反馈路径的相控阵收发系统,其特征在于,包括:相控阵系统与反馈系统,以及误差处理模块;所述反馈系统包括反馈网络、反馈通道;在相控系统发射信号时,所述反馈系统采样所述发射信号,并检测;所述反馈网络,用于选通所述相控阵系统其中任一支路TR通道与反馈通道,在发射状态时,用于输出第一采样信号至所述反馈通道,所述第一采样信号与理想采样信号之间的差异为误差信号;所述反馈通道对所述第一采样信号进行放大、调幅、调相至少其中之一;所述误差处理模块,发射状态时,采样输入至所述支路TR通道的信号为第二采样信号,并对所述第二采样信号进行误差处理后反馈至所述反馈通道,所述误差处理包括进行与所述误差信号相位相反、幅度相同的处理。2.根据权利要求1所述的带有反馈路径的相控阵收发系统,其特征在于,所述相控阵系统包括:在发射状态时,沿信号传播方向依次连接的至少一个公共TR通道、功分合路网络、多个支路TR通道、以及对应配置在每一支路TR通道的天线。3.根据权利要求1所述的带有反馈路径的相控阵收发系统,其特征在于,所述误差处理模块的输入端连接至所述相控阵系统所述支路TR通道之前的任一元件的输入端或输出端,输出端连接至所述反馈通道的输入端。4.根据权利要求2所述的带有反馈路径的相控阵收发系统,其特征在于,所述误差处理模块的输入端连接至所述公共TR通道的输出端,输出端连接至所述反馈通道的输入端。5.根据权利要求1所述的带有反馈路径的相控阵收发系统,其特征在于,所述误差处理模块,包括:相位调整单元和幅度调整单元,所述相位调整单元对所述第二采样信号进行与所述误差信号相位相反的移相处理,所述幅度调整单元进行与所述误差信号幅度相同的处理。6.根据权利要求5所述的带有反馈路径的相控阵收发系统,其特征在于,所述幅度调整单元对所述第二采样信号进行的幅度衰减与所述误差信号的幅度大小相同。7.根据权利要求5所述的带有反馈路径的相控阵收发系统,其特征在于,所述相位调整单元对所述第二采样信号进行的相位处理与所述误差信号的相位方向相反。8.根据权利要求5所述的带有反馈路径的相控阵收发系统,其特征在于,幅度调整单元包括衰减器,所述相位调整单元包括移相器。9.根据权利要求1所述的带有反馈路径的相控阵收发系统,其特征在于,所述反馈网络包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员:马昊泽李南陆建华
申请(专利权)人:上海安其威微电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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