[发明专利]相控阵波束成型网络

说明书

本发明提供一种相控阵波束成型网络，应用于毫米波相控阵波束，包括：第一选通开关模块、第二选通开关模块，第一功率合成网络和第二功率合成网络，第一选通开关模块输入端和第二选通开关模块输入端用于接入毫米波相控阵波束；第一选通开关模块的第一输出端用于连接第一功率合成网络的第一输入端，第一选通开关模块的第二输出端用于连接第二功率合成网络的第一输入端；第二选通开关模块的第一输出端用于连接第一功率合成网络的第二输入端，第二选通开关模块的第二输出端用于连接第二功率合成网络的第二输入端；第一功率合成网络输出端和第二功率合成网络输出端用于输出合成后的毫米波相控阵波束。本发明提高了波束成型网络集成度，降低了功耗。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种相控阵波束成型网络。

背景技术

近年来，通信技术快速发展，人们对无线传输数据的需求越来越高，带宽成为了主要瓶颈。目前，主要的商用通信系统大多工作在6GHz以下，提升工作频率是解决这一瓶颈问题的有效方法。过去十年来，毫米波通信技术飞速发展，尤其是相控阵技术，由于能提高等效全向辐射功率(EIRP)、降低噪声系数、灵活调节波束方向而受到了广泛关注。毫米波相控阵的一个关键的挑战在于波束成型的设计。

相关技术可知，大多数波束成型方案采用数模混和结构的波束成型方式，通过这种方式，通道数量和所需天线数量较多，导致波束成型的网络集成度低，并且不利于频谱利用率和能量效率的提高。

发明内容

本发明提供一种相控阵波束成型网络，用以解决现有技术中波束成型方式的网络集成度低以及能量效率低的缺陷，实现了在不增加额外电路的前提下，提高了相控阵波束成型网络的网络集成度，降低了插入损耗。

本发明提供一种相控阵波束成型网络，所述相控阵波束成型网络应用于毫米波相控阵波束，包括：第一选通开关模块、第二选通开关模块，第一功率合成网络和第二功率合成网络，其中，所述第一选通开关模块和所述第二选通开关模块镜像设置；所述第一功率合成网络和所述第二功率合成网络镜像设置；所述第一选通开关模块的输入端和所述第二选通开关模块的输入端分别用于接入所述毫米波相控阵波束；所述第一选通开关模块的第一输出端用于连接所述第一功率合成网络的第一输入端，所述第一选通开关模块的第二输出端用于连接所述第二功率合成网络的第一输入端；所述第二选通开关模块的第一输出端用于连接所述第一功率合成网络的第二输入端，所述第二选通开关模块的第二输出端用于连接所述第二功率合成网络的第二输入端；所述第一功率合成网络的输出端和所述第二功率合成网络的输出端用于输出合成后的所述毫米波相控阵波束。

根据本发明提供的一种相控阵波束成型网络，所述第一选通开关模块的输入端与所述第一选通开关模块的第一输出端构成选通开关第一通路，所述第一选通开关模块的输入端与所述第一选通开关模块的第二输出端构成选通开关第二通路，其中，所述选通开关第一通路设置有第一传输线，所述选通开关第二通路设置有第二传输线，所述选通开关第一通路和所述选通开关第二通路通过两个到地开关进行连接，所述两个到地开关呈镜像对称设置。

根据本发明提供的一种相控阵波束成型网络，所述第二选通开关模块的输入端与所述第二选通开关模块的第一输出端构成选通开关第三通路，所述第二选通开关模块的输入端与所述第二选通开关模块的第二输出端构成选通开关第四通路，其中，所述选通开关第三通路设置有第三传输线，所述选通开关第四通路设置有第四传输线，所述选通开关第三通路和所述选通开关第四通路通过两个到地开关进行连接，所述两个到地开关呈镜像对称设置。

根据本发明提供的一种相控阵波束成型网络，在靠近所述第一选通开关模块的第一输出端一侧，所述选通开关第一通路设置有第一电感元件；在靠近所述第一选通开关模块的第二输出端一侧，所述选通开关第二通路设置有第二电感元件。

根据本发明提供的一种相控阵波束成型网络，在靠近所述第二选通开关模块的第一输出端一侧，所述选通开关第三通路设置有第三电感元件；在靠近所述第二选通开关模块的第二输出端一侧，所述选通开关第四通路设置有第四电感元件。