[发明专利]基于频率预编码的单通道阵列接收天线

说明书

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别涉及单通道阵列接收天线，特别是一种通过正交频率调制聚合和解调恢复实现多通道信号的单通道阵列发射天线，可用于通信及雷达信号处理。

背景技术

天线在通信、广播、电视、雷达和导航等无线电系统中被广泛的应用，起到传播无线电波的作用，是有效地辐射和接收无线电波必不可少的装置。随着目前天线通信知识和技术的迅速发展，以及国际上对天线的诸多研究方向的提出，促使了新型天线的诞生，阵列天线就是研究的一种方向，所谓阵列天线是将多个传感器设置在空间的不同位置组成传感器阵列，并利用这一阵列对空间信号场进行接收，即多点并行采样和处理，其主要特点是多通道处理。多通道是阵列接收天线区别于常规天线的主要特点，它是基于每个通道接收的回波信号与参考通道接收信号之间的相位差，探测包含场景的空间信息，因此，阵列接收天线是通过空域滤波处理实现目标来波方向的测量。由于阵列接收天线接收具有多通道的回波信号，使得它不仅具有在时域或频域可检测信号的特点外，还可测量目标的来波方向，并可实现空域滤波的功能。

阵列接收天线根据不同的应用功能要求，使其研发设计有着不同的侧重点，这些侧重点的要求也伴随着阵列接收天线技术应用的前沿性越来越高。首先，观测能力要求是基础；再者，各种应用对高精度的要求随着硬件设施的发展不断增加，例如移动通信系统，多目标识别等；其次，功能的多元化，所谓多元化包括例如通信应用、雷达天线应用等；最后，降低成本，低成本是推广应用阵列接收天线的重要条件。上述所提到的各个侧重点对阵列接收天线的发展指明了方向，也就是说，低成本、小尺寸、高精度的阵列接收天线是实际应用研发设计的重点。然而，现有常规阵列接收天线利用多通道处理技术所带来的器件多、尺寸大、幅相不一致、信噪比高的问题已成为其发展的瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出了一种基于频率预编码的单通道阵列接收天线，以减小天线受限于尺寸和代价的影响、提高通道幅相一致性及信噪比。

为实现上述目的，本发明包括：天线振子、低噪放大器、下变频器、模数转换器，其特征在于：

天线振子与低噪放大器之间连接有M个频率调制器，用于产生正交子载波，将天线振子输出的信号进行频率调制，并对调制后的信号进行正交聚合处理，其中，M为天线振子数目；

所述模数转换器，其输出端连接有M个频率跟踪器，用于产生正交子载波，将模数转换器输出的单通道信号进行解调处理，恢复得到多路数字基带信号。

作为优选，上述基于频率预编码的单通道阵列接收天线的每个频率调制器，包括一级振荡器、一级混频器和聚合传输模块；