相控阵天线波控系统[实用新型专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921745350.5
(22)申请日 2019.10.17
(73)专利权人 成都锐芯盛通电子科技有限公司
地址 610000 四川省成都市高新区（西区）
科新路6号1栋1层
(72)发明人 郑建华　刘铸　汪业忠　赖成祥　
(74)专利代理机构 成都环泰专利代理事务所
(特殊普通合伙) 51242
代理人 李斌　黄青
(51)Int.Cl.
H01Q 3/34(2006.01)
H01Q 3/38(2006.01)
(54)实用新型名称相控阵天线波控系统(57)摘要本实用新型公开了一种相控阵天线波控系统，包括电源模块、解算模块、波控母板、TR模块组件、功率检测模块和温度检测模块，所述电源模块分别与所述解算模块和所述波控母板的第一通信输入端连接，所述解算模块的通信输出端与所述波控母板的第二通信输入端连接；所述波控母板的通信输出端与所述TR模块组件的第一控制接口连接；所述功率检测模块的输出端与所述TR模块组件的第二控制接口连接，所述温度检测模块的第一输出端与所述TR模块组件的第三控制接口连接，所述温度检测模块的第二输出端与所述电源模块的输入端连接。

该装置具有能在同一时刻实现多波束控制以及能够对功率和温
度进行检测等优点。

权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 211126082 U 2020.07.28
C N 211126082
U
1.一种相控阵天线波控系统，其特征在于，包括电源模块、解算模块、波控母板、TR模块组件、功率检测模块和温度检测模块，所述电源模块分别与所述解算模块和所述波控母板的第一通信输入端连接，所述解算模块的通信输出端与所述波控母板的第二通信输入端连接；所述波控母板的通信输出端与所述TR模块组件的第一控制接口连接；所述功率检测模块的输出端与所述TR模块组件的第二控制接口连接，所述温度检测模块的第一输出端与所述TR模块组件的第三控制接口连接，所述温度检测模块的第二输出端与所述电源模块的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的相控阵天线波控系统，其特征在于，所述波控母板包括现场可编程门阵列FPGA芯片、存储芯片和电平转换芯片，所述FPGA芯片为XC6SLX75芯片，所述存储芯片包括SST25VF032B -80-4I -S2AF芯片和FLASH芯片。

3.根据权利要求2所述的相控阵天线波控系统，其特征在于，所述FLASH芯片为XCF32PFSG48C芯片。

4.根据权利要求2所述的相控阵天线波控系统，其特征在于，所述TR模块组件包括依次串联的收发切换器、模拟开关调制器、信号采集放大器以及和所述FPGA芯片电性连接的数字移相器，所述数字移相器包括NC1273C -1923SD/C芯片。

权　利　要　求　书1/1页CN 211126082 U
相控阵天线波控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及通信设备技术领域，特别是涉及一种相控阵天线波控系统。

背景技术
[0002]随着相控阵天线的技术越来越成熟，相控阵天线的使用越来越广泛，由于使用环境的不同，对相控阵天线的要求也越来越高，越来越复杂，传统的相控阵天线都只是实现单波束控制，无法在同一时刻实现多波束控制，并且没有其它检测功能。

实用新型内容
[0003]为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种相控阵天线波控系统，该装置具有能在同一时刻实现多波束控制以及能够对功率和温度进行检测等优点。

[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种相控阵天线波控系统，包括电源模块、解算模块、波控母板、TR模块组件、功率检测模块和温度检测模块，所述电源模块分别与所述解算模块和所述波控母板的第一通信输入端连接，所述解算模块的通信输出端与所述波控母板的第二通信输入端连接；所述波控母板的通信输出端与所述TR模块组件的第一控制接口连接；所述功率检测模块的输出端与所述TR模块组件的第二控制接口连接，所述温度检测模块的第一输出端与所述TR模块组件的第三控制接口连接，所述温度检测模块的第二输出端与所述电源模块的输入端连接。

[0005]通过解算模块对用户的工作模式进行分解，发出工作模式指令，波控母板根据不同的工作模式，完成相应波束控制码的计算，对TR 模块组件发出移相指令，TR模块组件对射频进行加电控制，可以进行单通道加电相位控制，校准出各个通道的相位差异，使用该数据进行相位补偿；温度检测及保护主要是检测TR模块组件以及电源模块的温度，当温度达到保护温度门限时，关闭射频电；功率检测主要是检测各个通道的电流，然后通过运放和比较器进行功率检测；该设计可完成在多工作模式的情况同时对多波束进行解算，以及对功率和温度进行检测。

[0006]优选的，所述波控母板包括现场可编程门阵列FPGA芯片、存储芯片和电平转换芯片，所述FPGA芯片为XC6SLX75芯片，所述存储芯片包括SST25VF032B-80-4I-S2AF芯片和FLASH芯片。

[0007]FPGA芯片实时采集各通道内的相位值，多通道内的相位值均分后得到相位补偿量，将相位补偿量发送给TR模块组件，电平转换芯片对通信的信号进行转换，便于下一模块的接收和处理。

[0008]优选的，所述FLASH芯片为XCF32PFSG48C芯片。

[0009]FLASH芯片存储来自解算模块中的相位数据、功率基准和角度偏移，供TR模块组件进行读取和补偿。

[0010]优选的，所述TR模块组件包括依次串联的收发切换器、模拟开关调制器、信号采集放大器以及和所述FPGA芯片电性连接的数字移相器，所述数字移相器包括NC1273C-
1923SD/C芯片。

[0011]TR模块组件中依次串联的收发切换器、模拟开关调制器、信号采集放大器可对接收到的信号进行切换、放大处理，通过设置数字移相器，当多通道内的相位不一致时，快速对各通道内进行相位补偿，使得各通道内的相位一致。

[0012]本实用新型的有益效果是：
[0013](1)通过解算模块对用户的工作模式进行分解，发出工作模式指令，波控母板根据不同的工作模式，完成相应波束控制码的计算，对TR模块组件发出移相指令，TR模块组件对射频进行加电控制，可以进行单通道加电相位控制，校准出各个通道的相位差异，使用该数据进行相位补偿；温度检测及保护主要是检测TR模块组件以及电源模块的温度，当温度达到保护温度门限时，关闭射频电；功率检测主要是检测各个通道的电流，然后通过运放和比较器进行功率检测；该设计可完成在多工作模式的情况同时对多波束进行解算，以及对功率和温度进行检测；
[0014](2)FPGA芯片实时采集各通道内的相位值，多通道内的相位值均分后得到相位补偿量，将相位补偿量发送给TR模块组件，电平转换芯片对通信的信号进行转换，便于下一模块的接收和处理；
[0015](3)FLASH芯片存储来自解算模块中的相位数据、功率基准和角度偏移，供TR模块组件进行读取和补偿；
[0016](4)TR模块组件中依次串联的收发切换器、模拟开关调制器、信号采集放大器可对接收到的信号进行切换、放大处理，通过设置数字移相器，当多通道内的相位不一致时，快速对各通道内进行相位补偿，使得各通道内的相位一致。

附图说明
[0017]图1是本实用新型实施例中相控阵天线波控系统的整体结构示意图；
[0018]图2是本实用新型实施例中波控母板的结构示意图；
[0019]图3是本实用新型实施例中TR模块组件的结构示意图。

[0020]附图标记说明：1-解算模块，2-波控母板，21-FPGA芯片，22- 电平转换芯片，23-SST25VF032B-80-4I-S2AF芯片，24-FLASH芯片， 3-TR模块组件，31-收发切换器，32-模拟开关调制器，33-信号采集放大器，34-数字移相器，4-电源模块，5-功率检测模块，6-温度检测模块。

具体实施方式
[0021]下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

[0022]实施例1：
[0023]如图1所示，一种相控阵天线波控系统，包括电源模块4、解算模块1、波控母板2、TR 模块组件3、功率检测模块5和温度检测模块6，所述电源模块4分别与所述解算模块1和所述波控母板2的第一通信输入端连接，所述解算模块1的通信输出端与所述波控母板2 的第二通信输入端连接；所述波控母板2的通信输出端与所述TR模块组件3的第一控制接口连接；所述功率检测模块5的输出端与所述 TR模块组件3的第二控制接口连接，所述温度检测模块6的第一输出端与所述TR模块组件3的第三控制接口连接，所述温度检测模块 6的第二输
出端与所述电源模块4的输入端连接。

[0024]通过解算模块1对用户的工作模式进行分解，发出工作模式指令，波控母板2根据不同的工作模式，完成相应波束控制码的计算，对 TR模块组件3发出移相指令，TR模块组件3对射频进行加电控制，可以进行单通道加电相位控制，校准出各个通道的相位差异，使用该数据进行相位补偿；温度检测及保护主要是检测TR模块组件3以及电源模块的温度，当温度达到保护温度门限时，关闭射频电；功率检测主要是检测各个通道的电流，然后通过运放和比较器进行功率检测；该设计可完成在多工作模式的情况同时对多波束进行解算，以及对功率和温度进行检测。

[0025]实施例2：
[0026]如图1和图2所示，本实施例是在实施例1的基础上，所述波控母板2包括现场可编程门阵列FPGA芯片21、存储芯片和电平转换芯片22，所述FPGA芯片21为XC6SLX75芯片，所述存储芯片包括 SST25VF032B-80-4I-S2AF芯片23和FLASH芯片24。

[0027]FPGA芯片21实时采集各通道内的相位值，多通道内的相位值均分后得到相位补偿量，将相位补偿量发送给TR模块组件3，电平转换芯片22对通信的信号进行转换，便于下一模块的接收和处理。

[0028]实施例3：
[0029]如图2所示，本实施例是在实施例1的基础上，所述FLASH芯片 24为XCF32PFSG48C 芯片。

[0030]FLASH芯片24存储来自解算模块中的相位数据、功率基准和角度偏移，供TR模块组件进行读取和补偿。

[0031]实施例4：
[0032]如图1-图3所示，本实施例是在实施例1的基础上，所述TR模块组件3包括依次串联的收发切换器31、模拟开关调制器32、信号采集放大器33以及和所述FPGA芯片21电性连接的数字移相器34，所述数字移相器34包括NC1273C-1923SD/C芯片。

[0033]TR模块组件3中依次串联的收发切换器31、模拟开关调制器32、信号采集放大器33可对接收到的信号进行切换、放大处理，通过设置数字移相器34，当多通道内的相位不一致时，快速对各通道内进行相位补偿，使得各通道内的相位一致。

[0034]以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。

应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

图1
图2
图3。