[发明专利]多波束天线馈电装置及方法

说明书

本发明实施例提供了一种多波束天线馈电装置及方法，该装置包括两个输入耦合器模块、两个输出耦合器模块、四个输入及四个输出端口；各耦合器模块分别包括两个入口和两个出口，各输入耦合器模块的入口分别连接至各输入端口，各输出耦合器模块的出口分别连接至各输出端口，输入耦合器模块的出口与输出耦合器模块的入口连接；各耦合器模块分别包括多个不同相位差的子耦合器及选择开关，选择开关用于选择一个子耦合器与端口及其他耦合器模块连接。应用本发明，可以根据实际需求，通过选择开关选择不同相位差的子输入耦合器和子输出耦合器的组合，能够得到不同的输出相位差，实现灵活的相位差输出，为波束辐射方向提供灵活的选择。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种多波束天线馈电装置及方法。

背景技术

多波束天线可以同时形成多个波束指向，以覆盖特定的空域，多波束天线接收某一设备传输的信号并将该信号以电磁波的方式辐射到其他设备，完成该空域内设备间信号的传输，在军事和民用领域得到了广泛的应用，比如天地一体化信息网络建设、无人机侦察、战场广播系统建设皆用到了多波束天线。

现有的多波束天线馈电装置有很多，如Blass矩阵、Rotman透镜、Nolen矩和Butler矩阵，由于结构相对简单且功耗低，Butler矩阵是目前常用的一种装置。传统的Bulter矩阵有N个输入和N个输出，当信号在输入端口输入时，可以在输出端口实现等幅输出，且相邻输出端口的相位差相等。例如，现有技术中通过采用-45°定向耦合器与90°定向耦合器组合构成4×4Butler矩阵，输出相位差固定为±45°、±135°。然而输出相位差固定，导致天线阵列波束辐射方向难以根据实际需求调整，天线系统的抗干扰性能较差。

发明内容

本发明提供一种多波束天线馈电装置及方法，为波束辐射方向提供灵活的选择。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种多波束天线馈电装置，包括两个输入耦合器模块、两个输出耦合器模块、四个输入端口及四个输出端口；

各输入耦合器模块和各输出耦合器模块分别包括两个入口和两个出口，所述各输入耦合器模块的入口分别连接至各输入端口，所述各输出耦合器模块的出口分别连接至各输出端口；

各输入耦合器模块分别包括多个不同相位差的子输入耦合器及第一选择开关，各输出耦合器模块分别包括多个不同相位差的子输出耦合器及第二选择开关，所述第一选择开关用于选择输入耦合器模块的一个子输入耦合器与输入端口及输出耦合器模块连接，所述第二选择开关用于选择输出耦合器模块的一个子输出耦合器与输出端口及输入耦合器模块连接；

针对任一输入耦合器模块，该输入耦合器模块的两个出口分别连接至所述两个输出耦合器模块的入口，且一个输出耦合器模块的一个入口仅连接一个输入耦合器模块的出口。

特别的，第一输入耦合器模块的第一出口连接至第一输出耦合器模块的第一入口，其中，所述第一输入耦合器模块为所述两个输入耦合器模块中的任一个，所述第一出口为所述第一输入耦合器模块的两个出口中的任一个，所述第一输出耦合器模块为所述两个输出耦合器模块中的任一个，所述第一入口为所述第一输出耦合器模块的两个入口中的任一个；

所述第一输入耦合器模块的第二出口连接至第二输出耦合器模块的第二入口，其中，所述第二出口为所述第一输入耦合器模块的两个出口中除所述第一出口外的另一个出口，所述第二输出耦合器模块为所述两个输出耦合器模块中除所述第一输出耦合器模块外的另一个输出耦合器模块，所述第二入口为所述第二输出耦合器模块的两个入口中的任一个；

所述第一入口直通的出口所连接的第一输出端口与所述第二入口直通的出口所连接的第二输出端口为相邻输出端口。

特别的，选择出的两个子输出耦合器为相位差相同的耦合器，选择出的两个子输入耦合器为相位差不同的耦合器。