[发明专利]一种功能可切换的超宽带馈电网络

说明书

本发明公开了一种功能可切换的超宽带馈电网络，包括第一双节超宽带威尔金森功分器、第二双节超宽带威尔金森功分器、第三双节超宽带威尔金森功分器、多模谐振器、参考相移线单元、第一开路Lange耦合器、第二开路Lange耦合器、第一短路Lange耦合器、第二短路Lange耦合器、第一单刀双掷开关S1和第二单刀双掷开关S2。本发明涉及天线通信领域，通过合理配置各双节超宽带威尔金森功分器、开路与短路的Lange耦合器、多模谐振器和参考相移线单元，构成一个可灵活切换双极化馈电或圆极化馈电网络的电路结构，从而减少天线馈电网络占用面积，实现天线的多功能的同时降低制作成本。

技术领域

本发明涉及天线通信领域，更具体地说，它涉及一种功能可切换的超宽带馈电网络。

背景技术

随着通信技术的发展，通信系统容量提高，信息传输速度越来越快，传统的线极化天线难以满足要求。因此天线的宽带化、小型化是未来天线的重要发展方向，具有极高的应用价值和研究意义。为了使天线朝宽带化、小型化方向发展，目前常将天线的极化方式设计为双极化、圆极化等多极化方式。同时，不同极化天线也运用于不同场景，例如双极化天线常运用于移动通信，圆极化天线常运用于卫星通信。

目前实现天线多极化的方法多是设计成通过动态改变辐射单元的可重构天线，少有通过动态改变馈电电路的馈电路径的方法。若在不改变天线结构的条件下想要拥有不同的极化方式，一般可以通过设计多条不同的馈电电路实现极化切换，但在基板上设计多条不同的馈电电路不仅会增加天线基板面积和制作成本，还会影响天线的安装。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种功能可切换的超宽带馈电网络，通过合理配置各双节超宽带威尔金森功分器、开路与短路的Lange耦合器、多模谐振器和参考相移线单元，构成一个可灵活切换双极化馈电或圆极化馈电网络的电路结构，从而减少天线馈电网络占用面积，实现天线的多功能的同时降低制作成本。

本发明所述一种功能可切换的超宽带馈电网络，包括第一双节超宽带威尔金森功分器、第二双节超宽带威尔金森功分器、第三双节超宽带威尔金森功分器、多模谐振器、参考相移线单元、第一开路Lange耦合器、第二开路Lange耦合器、第一短路Lange耦合器、第二短路Lange耦合器、第一单刀双掷开关S1和第二单刀双掷开关S2；多模谐振器输出的信号和参考相移线单元输出的信号之间相位差为90度，但幅值相同；第一单刀双掷开关S1和第二单刀双掷开关S2同时受单路信号控制；当第一单刀双掷开关S1和第二单刀双掷开关S2分别连接第一单刀双掷开关的第二动端a2和第二单刀双掷开关的第二动端b2时，所述功能可切换的超宽带馈电网络工作在双路差分电路状态，第一馈电端Q1和第二馈电端Q2之间的信号幅度相等且相位差为180度，第三馈电端Q3和第四馈电端Q4之间的信号幅度相等且相位差为180度；此时第一馈电端Q1和第二馈电端Q2与第三馈电端Q3和第四馈电端Q4之间处于相互独立和隔离的状态；当第一单刀双掷开关S1和第二单刀双掷开关S2分别连接第一单刀双掷开关的第一动端a1和第二单刀双掷开关的第一动端b1时，所述功能可切换的超宽带馈电网络处于四个输出端口全正交状态，第一馈电端Q1、第二馈电端Q2、第三馈电端Q3和第四馈电端Q4上的信号幅度相等并在相邻两个端口之间依次存在90度的相位差。

进一步地，第一双节超宽带威尔金森功分器、第二双节超宽带威尔金森功分器和第三双节超宽带威尔金森功分器都将输入端接收的信号在输出端分成两个信号，且两个信号的功率都变为输入信号的1/2。

进一步地，第一开路Lange耦合器和第一短路Lange耦合器输出端产生的信号具有180度相位差；第二短路Lange耦合器和第二开路Lange耦合器输出端产生的信号也具有180度相位差。

进一步地，多模谐振器和第一单刀双掷开关S1的第一动端a1之间通过传输线相连；参考相移线单元和第二单刀双掷开关S2的第一动端b1也通过传输线相连；传输线都为50欧姆传输线。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：