[实用新型]一种多TR组件移相器同步控制系统及二维有源相控阵天线

说明书

本实用新型涉及一种多TR组件移相器同步控制系统，包括：波束控制器和M个TR组件；M≥2；每个TR组件包括单片机和移相器；所述波束控制器输出波束号至单片机，单片机输出数据和第一时钟信号至移相器；晶振输出第二时钟信号至单片机；所述波束控制器输出锁存使能信号至每个TR组件的移相器。本实用新型通过波束控制器FPGA发送统一的锁存使能信号(LE)至各个TR组件的移相器，这样所有移相器达到同步相位更改的效果，消除了由于不同单片机时钟导致的控制时间差。

技术领域

本实用新型涉及移相器同步控制技术领域，特别是涉及一种多TR组件移相器同步控制系统及二维有源相控阵天线。

背景技术

二维有源相控阵天线由天线面、有源T/R组件、发射/接收波束形成网络和波束控制器四个部分组成，如下图1所示。其中有源T/R组件与各个天线阵元一一对应。M个天线阵元分别接收卫星下行发射信号，经过各个有源T/R组件的接收通道进行限幅、放大、滤波、衰减处理后，依据波束方向，波束控制器控制接收波束形成网络中各个移相器的相移量完成移相过程，并对移相后M路接收信号进行合成。发射时依据波束方向，波束控制器控制发射波束形成网络中各个移相器的相移量完成移相过程，移相后的M路射频信号各自经过有源T/R组件发射通道进行功率放大辐射出去，经空间功率合成后发射给卫星。波束控制器负责实时计算波束方向，完成动中通波束跟踪。

波束控制器实时计算波束方向后，输出对应空域的波束号，每个TR 组件根据波束号计算相应的移相值，输出相应的控制数据给移相器。相同的波束号，对应不同位置的TR组件的移相器值不同，以4阵元圆阵为例，天线指向法线方向的波束，对应4个TR的移相值分别为0°，90°，180°和270°。每个TR组件中，通过单片机接收波束号控制信息，计算相应移相值，并输出控制数据给移相器，如下图2所示。由于各TR组件单片机晶振时钟是独立的，导致每个单片机的运算速度不同，因此每一个移相器更改相位实际生效的时间不同，这样就存在一个控制时间差，在这个时间差中，有的TR组件处于上个波束状态，有的TR组件处于下个波束状态，因此整个相控处于混乱状态。

实用新型内容

针对现有技术存在的整个相控处于混乱状态的问题，本实用新型提供一种多TR组件移相器同步控制系统及二维有源相控阵天线。

本申请的具体方案如下：

一种多TR组件移相器同步控制系统，包括：波束控制器和M个TR 组件；M≥2；每个TR组件包括单片机和移相器；所述波束控制器输出波束号至单片机，单片机输出数据和第一时钟信号至移相器；晶振输出第二时钟信号至单片机；所述波束控制器输出锁存使能信号至每个TR组件的移相器。

优选地，所述波束控制器为FPGA。

一种基于上述多TR组件移相器同步控制系统的二维有源相控阵天线，其特征在于，包括：M个天线阵元、M个TR组件和波束控制器；所述M 个天线阵元和M个TR组件一一对应连接，每个TR组件均包括单片机和移相器；所述波束控制器输出波束号至单片机，单片机输出数据和第一时钟信号至移相器；晶振输出第二时钟信号至单片机；所述波束控制器输出锁存使能信号至每个TR组件的移相器，波速控制辅助信息和卫通发射/接收信号发送至所述波束控制器。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本方案通过波束控制器FPGA发送统一的锁存使能信号(LE)至各个 TR组件的移相器，这样所有移相器达到同步相位更改的效果，消除了由于不同单片机时钟导致的控制时间差。

附图说明

图1为本实用新型的二维有源相控阵天线的基本构成图。

图2为现有的波束控制器和TR组件的连接图。

图3为本实用新型的波束控制器和TR组件的连接图。

具体实施方式