[发明专利]一种卫星通信相控阵天线波束快速切换方法有效

专利信息
申请号: 202010960039.3 申请日: 2020-09-14
公开(公告)号: CN112290218B 公开(公告)日: 2023-08-15
发明(设计)人: 黄印;王中林;王磊;赵诚 申请(专利权)人: 北京遥感设备研究所
主分类号: H01Q3/26 分类号: H01Q3/26;H01Q21/00
代理公司: 中国航天科工集团公司专利中心 11024 代理人: 张亚辉
地址: 100854*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 卫星通信 相控阵 天线 波束 快速 切换 方法
【权利要求书】:

1. 一种卫星通信相控阵天线波束快速切换方法,其特征在于,具体步骤为:

第一步 搭建相控阵天线波束切换系统

相控阵天线波束切换系统,包括天线角度接收模块A、通道解算与装订模块Bn、3/8译码器Cn、菊花链模块D(8n-7)至菊花链模块D(8n);各所述通道解算与装订模块Bn的数据输出MISO接口连接所述菊花链模块D(8n-7)至菊花链模块D(8n)的Chip1芯片输入SDI接口;通道解算与装订模块B1的数据输入MOSI接口连接菊花链模块D1至菊花链模块D8的Chip4芯片输出SDO接口;通道解算与装订模块B1的波束控制PUT接口连接菊花链模块D1至菊花链模块D8的所有芯片波束控制LD接口;通道解算与装订模块Bn的CL(3n-2)、CL(3n-1)、CL(3n)控制信号线连接3/8译码器Cn的信号输入端,用于控制3/8译码器Cn的输出端n+1至n+8的信号电平,3/8译码器Cn输出端1至8按照顺序分别连接菊花链模块D(8n-7)至菊花链模块D(8n)芯片的片选信号CS;所述菊花链模块D1由4个芯片连接组成,Chip1芯片输出SDO接口连接Chip2芯片输入SDI接口,Chip2芯片输出SDO接口连接Chip3芯片输入SDI接口,Chip3芯片输出SDO接口连接Chip4芯片输入SDI接口,所有菊花链模块连接方法相同且均由4个芯片连接组成;

第二步 天线角度接收模块接收相控阵天线波束角度信息

所述天线角度接收模块A接收外部对相控阵天线的角度信息输入,然后将角度信息并行发送至各所述通道解算与装订模块Bn;

第三步 通道解算与装订模块完成幅度相位信息的解算与数据装订

通道解算与装订模块Bn按照顺序串行解算通过所述3/8译码器Cn与所述菊花链模块D(8n-7)至菊花链模块D(8n)所有芯片的通道幅度相位数据;

各所述通道解算与装订模块Bn并行进行数据的解算和装订;

第四步 菊花链模块完成波束切换

通道解算与装订模块B1至通道解算与装订模块Bn完成数据装订后,将芯片装订的幅度和相位信息执行操作,改变相控阵天线波束。

2.根据权利要求1所述的卫星通信相控阵天线波束快速切换方法,其特征在于,在所述第二步中,当菊花链模块D1所有芯片通道解算完成后,CL1、CL2、CL3控制信号为000,3/8译码器C1输出端1路为低电平,输出端2至8为高电平;菊花链模块D2至菊花链模块D8片选信号CS为高电平无效,无法接收幅度相位信息的传输;菊花链模块D1片选信号CS在低电平有效情况下,可以接收幅度相位信息的传输;通道解算与装订模块B1通过数据输出MISO接口将通道幅度相位信息传输至菊花链模块D1的Chip1芯片输入SDI接口;Chip1芯片读取幅度相位数据后,通过SDO接口传输至Chip2芯片输入SDI接口,Chip2芯片读取幅度相位数据后,依据此方法完成Chip4芯片的读取,所有芯片读取完成后将芯片装订结果通过Chip4芯片输出SDO接口传输至通道解算与装订模块B1的数据输入MOSI接口;依据同样的流程,完成菊花链模块D(8n-7)至菊花链模块D(8n)所有芯片的幅度相位信息的装订。

3.根据权利要求2所述的卫星通信相控阵天线波束快速切换方法,其特征在于,在所述第二步中,通道解算与装订模块Bn与菊花链模块D(8n-7)至菊花链模块D(8n)的幅度相位装订过程同通道解算与装订模块B1与菊花链模块D1至菊花链模块D8方法相同。

4.根据权利要求1所述的卫星通信相控阵天线波束快速切换方法,其特征在于,在所述第四步中还包括将波束控制PUT接口电平拉低10μs,菊花链模块D1至菊花链模块D(8n)的芯片波束控制LD接口低电平有效;同时监测波束控制信号低电平宽度满足5个时钟周期。

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