[实用新型]一种双频极化可调多波束射频组件

说明书

本实用新型公开了一种双频极化可调多波束射频组件，属于相控阵天线技术领域。其包括多个基本射频模块单元和2k个波束合成网络，基本射频模块单元包括两个输入支路以及两个输出支路，输入支路包括一个第一低噪放、一个多入多出滤波器组开关矩阵和2k个第二低噪放，输出支路包括k个极化匹配芯片、一个多入多出滤波器组开关矩阵和k个后端支路，每个后端支路包括一个幅相控制芯片和一个低噪放；每个输入支路具有一个输入端口，每个后端支路具有一个输出端口。该实用新型适用于卫星通信领域的相控阵天线或子阵级数字阵中，特别适用于一副天线实现多星通信的用途中。

技术领域

本实用新型涉及相控阵天线技术领域，特别是指一种双频极化可调多波束射频组件。

背景技术

目前，常见的双频极化可调多波束射频组件的设计方式主要有以下几种：

1、高低频分别通过不同的射频支路实现。这种设计的理念较为简单，易于实现，在电气射频、物理结构、应用功能和各类接口上相对独立。但是，这类设计方法对射频模块的物理尺寸要求高，每一频段的射频支路设计必须要独立的物理空间给与保证才能实现相应的电气性能，且外部接口关系复杂，不利于后端的射频集成。

2、不同极化信号通过不同的射频支路进行设计。这种设计思路简单易行，减少了后端射频支路的极化匹配压力，但对天线的电气要求较高，不同的天线极化形式需要通过不同的天线结构来实现，每一种形式的天线所占的空间很少，不利于天线的优化设计，特别是不满足于极化需要进行不断调整的应用场合中。

3、将多个波束进行多个通道集成设计。该方式将每一个通道分为多个子通道，每个子通道实现不同的波束功能，这样设计的好处是所需的体积较小，集成化程度较高，但天线波束的极化特性灵活性不够，且通道之间的隔离度需要精心设计，特别是对于频段相差较大的多频应用场合，这类设计产生的波束正交性相对较差。

可见，现有技术中的各类双频极化可调多波束射频组件在实现方式及使用效果上还存在各种问题，尚有改进的空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种双频极化可调多波束射频组件，该射频组件结构简单，可根据实际工作需求进行极化匹配，形成所需的任意线极化或者圆极化。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种双频极化可调多波束射频组件，其包括多个基本射频模块单元和2k个波束合成网络，k≥1，所述基本射频模块单元包括两个输入支路以及两个输出支路，所述输入支路包括一个第一低噪放、一个多入多出滤波器组开关矩阵和2k个第二低噪放，所述输出支路包括k个极化匹配芯片、一个多入多出滤波器组开关矩阵和k个后端支路，每个后端支路包括一个幅相控制芯片和一个低噪放；每个输入支路具有一个输入端口，每个后端支路具有一个输出端口；从输入端口输入的信号a经过本输入支路第一低噪放后分为两路信号b，每路信号b通过开关选通进入本输入支路的多入多出滤波器组开关矩阵，经过高通或低通滤波后输出k路信号c，每路信号c分为两路信号d，每路信号d经过一个本输入支路的第二低噪放后进入一个极化匹配芯片，来自于同一路信号c的两路信号d分别进入不同输出支路的极化匹配芯片中，每个极化匹配芯片接收且仅接收两个来自于不同输入支路的信号d，极化匹配芯片的输出信号通过开关选通进入本输出支路的多入多出滤波器组开关矩阵，经过高通或低通滤波后输出给本输出支路的一个后端支路，后端支路通过输出端口输出信号e；每一基本射频模块单元的2k个输出端口均与2k个波束合成网络一一对应连接，每一波束合成网络将来自于基本射频模块单元的信号e合成为波束后对外输出。

具体的，所述多入多出滤波器组开关矩阵具有k个低通滤波器选通路和k个高通滤波器选通路。

具体的，所述极化匹配芯片包括两个支路和一个功分器，两个支路的输入信号分别经过各自支路上移相器、衰减器和低噪放芯片的依次处理后，通过功分器进行合成并对外输出。