一种相控阵天线的控制系统及方法技术方案

本申请公开了一种相控阵天线的控制系统及方法，依据基础链路带宽是否满足数据收发带宽实时需求，该控制系统可选择工作在基础带宽链路模式或者拓展带宽链路模式；在拓展带宽链路模式下，控制系统中的调制解调与管理单元实时将用于指定目标工作频率的跳频目标信息发送至天线单元；天线单元依据目标工作频率生成对应的目标波控码，并控制相控阵天线切换使用目标工作频率而工作。本申请可选择性工作在拓展带宽链路模式下，通过调制解调与管理单元预先实时发送跳频目标信息至天线单元，令天线单元依据信号传输的实时需要而跳频调整波束控制相位的中心频率，从而在实现超宽带宽传输信号的同时也有效解决了频率色散的问题。号的同时也有效解决了频率色散的问题。号的同时也有效解决了频率色散的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种相控阵天线的控制系统及方法


[0001]本申请涉及卫星通信
，特别涉及一种相控阵天线的控制系统及方法。

技术介绍

[0002]当前，机载卫星通信系统的大量数据收发需求对机载相控阵天线的带宽提出了越来越高的要求。此外，除了驾驶舱内众多信号收发的链路需求以外，机载卫星通信系统还需满足客舱乘客们的机上娱乐需求。因此，通信带宽的拓展十分必要，所以当前的机载卫星通信系统一般兼容了多种频段的通信链路，例如L频段、S频段、Ku频段、Ka频段等。
[0003]但是，当前的一些具有超宽带宽特性的低成本小型化机载相控阵天线却存在一定的弊端：在高传输带宽下产生频率色散，恶化相控阵天线的性能。鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案，已经是本领域技术人员所亟需关注的。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种相控阵天线的控制系统及方法，以便在实现超宽带宽传输的同时也有效解决频率色散的问题。
[0005]为解决上述技术问题，一方面，本申请公开了一种相控阵天线的控制系统，依据基础链路带宽是否满足数据收发带宽实时需求，所述控制系统可选择工作在基础带宽链路模式或者拓展带宽链路模式；
[0006]在拓展带宽链路模式下，所述控制系统中的调制解调与管理单元实时将用于指定目标工作频率的跳频目标信息发送至天线单元；所述天线单元依据所述目标工作频率生成对应的目标波控码，并控制所述相控阵天线切换使用所述目标工作频率而工作。
[0007]可选地，所述调制解调与管理单元与所述天线单元中均设置有用于进行时间同步的同步模块。
[0008]可选地，所述天线单元包括：
[0009]接口模块，用于接收所述调制解调与管理单元发送的所述跳频目标信息；
[0010]与所述接口模块连接的波控码生成模块，用于生成与所述目标工作频率对应的所述目标波控码；
[0011]与所述波控码生成模块连接的波束控制模块，用于将所述目标波控码发送至天线发射阵列模块的T组件进行缓存；
[0012]与所述接口模块连接的波控码更新模块，用于控制所述T组件进行波控码更新。
[0013]可选地，所述波控码生成模块具体用于：
[0014]基于C1＝C0×
f1/f0生成所述目标波控码；
[0015]其中，f0为当前工作频率，f1为所述目标工作频率，C0为每个T组件中的当前相位控制矩阵，C1为每个T组件的所述目标波控码。
[0016]可选地，所述跳频目标信息中还包括目标跳频时限，所述波控码生成模块具体用于：
[0017]确定所述目标跳频时限与波控码更新用时的时长差值，在所述时长差值之内生成所述目标波控码，以便在所述目标跳频时限之内完成跳频。
[0018]可选地，所述调制解调与管理单元包括基带板卡和转接模块；
[0019]当数据收发带宽实时需求超过基础链路带宽时，所述基带板卡由正常工作模式切换至宽带宽跳频发射模式；
[0020]所述转接模块用于：判断当前接入的基带板卡是否切换为宽带宽跳频发射模式；若否，则继续工作在基础带宽链路模式；若是，则切换至拓展带宽链路模式，向所述天线单元的所述接口模块发送所述跳频目标信息。
[0021]可选地，所述天线单元包括：
[0022]中频模块，用于对所述调制解调与管理单元发送的中频信号进行信号上变频处理，生成射频信号并功分至天线发射阵列模块的T组件，以实现电磁波辐射。
[0023]又一方面，本申请还公开了一种相控阵天线的控制方法，应用于所述相控阵天线的控制系统，所述方法包括：
[0024]判断基础链路带宽是否满足数据收发带宽实时需求；
[0025]若是，则确定工作在基础带宽链路模式；
[0026]若否，则确定工作在拓展带宽链路模式，基于调制解调与管理单元预先将用于指定目标工作频率的跳频目标信息发送至天线单元，由所述天线单元依据所述目标工作频率生成对应的目标波控码，并控制所述相控阵天线切换使用所述目标工作频率而工作。
[0027]可选地，所述由所述天线单元依据所述目标工作频率生成对应的目标波控码，包括：
[0028]由所述天线单元基于C1＝C0×
f1/f0生成所述目标波控码；
[0029]其中，f0为当前工作频率，f1为所述目标工作频率，C0为每个T组件中的当前相位控制矩阵，C1为每个T组件的所述目标波控码。
[0030]可选地，所述由所述天线单元依据所述目标工作频率生成对应的目标波控码，包括：
[0031]确定所述目标跳频时限与波控码更新用时的时长差值；
[0032]由所述天线单元在所述时长差值之内生成所述目标波控码，并在所述目标跳频时限之内完成跳频。
[0033]本申请所提供的相控阵天线的控制系统及方法所具有的有益效果是：本申请可选择性工作在拓展带宽链路模式下，通过调制解调与管理单元预先实时发送跳频目标信息至天线单元，令天线单元依据信号传输的实时需要而跳频调整波束控制相位的中心频率，从而在实现超宽带宽传输信号的同时也有效解决了频率色散的问题。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。
[0035]图1为本申请实施例公开的一种相控阵天线的控制系统的结构框图；
[0036]图2为本申请实施例公开的一种相控阵天线的控制方法的流程图；
[0037]图3为本申请实施例公开的一种相控阵天线在拓展带宽链路模式下的工作流程示意图。
具体实施方式
[0038]本申请的核心在于提供一种相控阵天线的控制系统及方法，以便在实现超宽带宽传输的同时也有效解决频率色散的问题。
[0039]为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0040]参见图1所示，本申请实施例公开了一种相控阵天线的控制系统。依据基础链路带宽是否满足数据收发带宽实时需求，该控制系统可选择工作在基础带宽链路模式或者拓展带宽链路模式；
[0041]在拓展带宽链路模式下，控制系统中的调制解调与管理单元实时将用于指定目标工作频率的跳频目标信息发送至天线单元；天线单元依据目标工作频率生成对应的目标波控码，并控制相控阵天线切换使用目标工作频率而工作。
[0042]具体地，本申请所提供的相控阵天线的控制系统，除了可以在基础带宽链路模式下利用基础链路带宽进行数据通信外，还可以在需要时工作在拓展带宽链路模式下，通过跳频操作可实现超宽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相控阵天线的控制系统，其特征在于，依据基础链路带宽是否满足数据收发带宽实时需求，所述控制系统可选择工作在基础带宽链路模式或者拓展带宽链路模式；在拓展带宽链路模式下，所述控制系统中的调制解调与管理单元实时将用于指定目标工作频率的跳频目标信息发送至天线单元；所述天线单元依据所述目标工作频率生成对应的目标波控码，并控制所述相控阵天线切换使用所述目标工作频率而工作。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述调制解调与管理单元与所述天线单元中均设置有用于进行时间同步的同步模块。3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述天线单元包括：接口模块，用于接收所述调制解调与管理单元发送的所述跳频目标信息；与所述接口模块连接的波控码生成模块，用于生成与所述目标工作频率对应的所述目标波控码；与所述波控码生成模块连接的波束控制模块，用于将所述目标波控码发送至天线发射阵列模块的T组件进行缓存；与所述接口模块连接的波控码更新模块，用于控制所述T组件进行波控码更新。4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述波控码生成模块具体用于：基于C1＝C0×
f1/f0生成所述目标波控码；其中，f0为当前工作频率，f1为所述目标工作频率，C0为每个T组件中的当前相位控制矩阵，C1为每个T组件的所述目标波控码。5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述跳频目标信息中还包括目标跳频时限，所述波控码生成模块具体用于：确定所述目标跳频时限与波控码更新用时的时长差值，在所述时长差值之内生成所述目标波控码，以便在所述目标跳频时限之内完成跳频。6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述调制解调与管理单元包括基带板卡和转接模块；当数据收...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴飞，周仁平，
申请(专利权)人：中电科航空电子有限公司，
类型：发明
国别省市：